《高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專題檢測：六 掌握“兩定律、一速度”破解天體運(yùn)動(dòng)問題 Word版含解析》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理通用版二輪復(fù)習(xí)專題檢測：六 掌握“兩定律、一速度”破解天體運(yùn)動(dòng)問題 Word版含解析（7頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 專題檢測（專題檢測（六六） 掌握“兩定律、一速度” ，破解天體運(yùn)動(dòng)問題掌握“兩定律、一速度” ，破解天體運(yùn)動(dòng)問題 1(2018 全國卷全國卷)為了探測引力波，為了探測引力波，“天琴計(jì)劃天琴計(jì)劃”預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星預(yù)計(jì)發(fā)射地球衛(wèi)星 P，其軌道半徑，其軌道半徑約為地球半徑的約為地球半徑的 16 倍；另一地球衛(wèi)星倍；另一地球衛(wèi)星Q Q的軌道半徑約為地球半徑的的軌道半徑約為地球半徑的 4 倍。倍。P 與與Q Q的周期的周期之比約為之比約為( ) A21 B41 C81 D161 解析：解析：選選 C 由由 GMmr2mr42T2得得r3T2GM42 或或根據(jù)開普勒第三定律根據(jù)開普勒第三定律r3T2k

2、，則兩衛(wèi)星周，則兩衛(wèi)星周期之比為期之比為TPTQ rPrQ3 16438，故，故 C 正確。正確。 2(2018 北京高考北京高考)若想檢驗(yàn)若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與與“使蘋果落地的力使蘋果落地的力”遵循同遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑 60 倍的情況下，需要驗(yàn)證倍的情況下，需要驗(yàn)證( ) A地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1602 B月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1602 C自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的自由落體在

3、月球表面的加速度約為地球表面的16 D蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的160 解析：解析：選選 B 若想檢驗(yàn)若想檢驗(yàn)“使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與與“使蘋果落地的力使蘋果落地的力”遵循同樣的遵循同樣的規(guī)律規(guī)律萬有引力定律，則應(yīng)滿足萬有引力定律，則應(yīng)滿足 GMmr2ma，因此加速度，因此加速度 a 與距離與距離 r 的二次方成反比，的二次方成反比，B對。對。 3(2018 江蘇高考江蘇高考)我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷提高。今年我國高分系列衛(wèi)星的高分辨對地觀察能力不斷提高。今年 5 月月 9 日日發(fā)發(fā)射的射的“高分五號高

4、分五號”軌道高度約為軌道高度約為 705 km，之，之前已運(yùn)行的前已運(yùn)行的“高分四號高分四號”軌道高度約為軌道高度約為 36 000 km，它們都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。與，它們都繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。與“高分四號高分四號”相比，下列物理量中相比，下列物理量中“高分五號高分五號”較小的較小的是是( ) A周期周期 B角速度角速度 C線速度線速度 D向心加速度向心加速度 解析：解析：選選 A “高分五號高分五號”的運(yùn)動(dòng)半徑小于的運(yùn)動(dòng)半徑小于“高分四號高分四號”的運(yùn)動(dòng)半徑，即的運(yùn)動(dòng)半徑，即 r五五r四四。由。由萬有引力提供向心力得萬有引力提供向心力得GMmr2mr42T2mr2mv2rma。T 42r3GM

5、 r3，T五五T四四，故，故A 正確；正確；GMr31r3，五五四四，故，故 B 錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；v GMr1r，v五五v四四，故，故 C 錯(cuò)錯(cuò)誤；誤； aGMr21r2，a五五a四四，故，故 D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 4.如圖所示，如圖所示，A、B 是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星，是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的兩顆衛(wèi)星，A、B 兩衛(wèi)兩衛(wèi)星與地心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積之比為星與地心的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過的面積之比為 k，不計(jì)，不計(jì) A、B 兩衛(wèi)星之兩衛(wèi)星之間的引力，則間的引力，則 A、B 兩衛(wèi)星的周期之比為兩衛(wèi)星的周期之比為( ) Ak3 Bk2 Ck Dk 23 解析：解析：選選 A 設(shè)衛(wèi)星繞地球做圓

6、周運(yùn)動(dòng)的半徑為設(shè)衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 r，周期為，周期為 T，則在，則在 t 時(shí)間內(nèi)與地心連時(shí)間內(nèi)與地心連線掃過的面積為線掃過的面積為 StTr2，即，即SASBrA2TBrB2TAk，根據(jù)開普勒第三定律可知，根據(jù)開普勒第三定律可知rA3TA2rB3TB2，解得，解得TATBk3，A 正確。正確。 5多選多選(2018 天津高考天津高考)2018 年年 2 月月 2 日，我國成功將電磁監(jiān)日，我國成功將電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星測試驗(yàn)衛(wèi)星“張衡一號張衡一號”發(fā)射升空發(fā)射升空，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在，標(biāo)志我國成為世界上少數(shù)擁有在軌運(yùn)行高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)軌運(yùn)行

7、高精度地球物理場探測衛(wèi)星的國家之一。通過觀測可以得到衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期，并已知地球的半徑和地球表面處的重力加速度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)度。若將衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的的影響，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出衛(wèi)星的( ) A密度密度 B向心力的大小向心力的大小 C離地高度離地高度 D線速度的大小線速度的大小 解析：解析：選選 CD 不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則在地球表面物體受到的重力等于它受到的萬不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，則在地球表面物體受到的重力等于它受

8、到的萬有引力：有引力：m0gGMm0R2，整理得，整理得 GMgR2。衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心。衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力提供向心力：力： GMm Rh 2m 2T2(Rh)， 可求得衛(wèi)星的離地高度， 可求得衛(wèi)星的離地高度 h3gR2T242R， 再由， 再由 v2 Rh T，可求得衛(wèi)星的線速度，選項(xiàng)可求得衛(wèi)星的線速度，選項(xiàng) C、D 正確；衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故衛(wèi)星的密度和向心力的大小正確；衛(wèi)星的質(zhì)量未知，故衛(wèi)星的密度和向心力的大小不能求出，選項(xiàng)不能求出，選項(xiàng) A、B 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 6.多選多選探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間后，離開地球飛向月球。如圖所示探月衛(wèi)星繞地運(yùn)行一段時(shí)間

9、后，離開地球飛向月球。如圖所示是繞地飛行的三條軌道，軌道是繞地飛行的三條軌道，軌道 1 是近地圓形軌道，是近地圓形軌道，2 和和 3 是變軌后的橢圓軌是變軌后的橢圓軌道。道。A 點(diǎn)是點(diǎn)是軌道軌道 2 的近地點(diǎn)，的近地點(diǎn)，B 點(diǎn)是軌道點(diǎn)是軌道 2 的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)，衛(wèi)星在軌道 1 的運(yùn)行的運(yùn)行速率為速率為 7.7 km/s，則下列說法中正確的是，則下列說法中正確的是( ) A衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道 2 經(jīng)過經(jīng)過 A 點(diǎn)時(shí)的速率一定小于點(diǎn)時(shí)的速率一定小于 7.7 km/s B衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道 2 經(jīng)過經(jīng)過 B 點(diǎn)時(shí)的速率一定小于點(diǎn)時(shí)的速率一定小于 7.7 km/s C衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在

10、軌道 3 所具有的機(jī)械能大于在軌道所具有的機(jī)械能大于在軌道 2 所具有的機(jī)械能所具有的機(jī)械能 D衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道 3 所具有的最大速率小于在軌道所具有的最大速率小于在軌道 2 所具有的最大速率所具有的最大速率 解析：解析：選選 BC 衛(wèi)星在橢圓軌道衛(wèi)星在橢圓軌道 2 的的 A 點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，故衛(wèi)星在橢圓軌道點(diǎn)做離心運(yùn)動(dòng)，故衛(wèi)星在橢圓軌道 2 經(jīng)過經(jīng)過 A 點(diǎn)點(diǎn)時(shí)的速率一定大于時(shí)的速率一定大于 7.7 km/s，選項(xiàng)，選項(xiàng) A 錯(cuò)誤；假設(shè)有一圓軌道過錯(cuò)誤；假設(shè)有一圓軌道過 B 點(diǎn)，衛(wèi)星在此圓軌道的運(yùn)點(diǎn)，衛(wèi)星在此圓軌道的運(yùn) 行速率行速率小于小于 7.7 km/s，且衛(wèi)星在橢圓軌道，且衛(wèi)星在橢圓

11、軌道 2 的的 B 點(diǎn)的速率小于其所在圓軌道的速率，衛(wèi)星點(diǎn)的速率小于其所在圓軌道的速率，衛(wèi)星在橢圓軌道在橢圓軌道 2 經(jīng)過經(jīng)過 B 點(diǎn)時(shí)的速率一定小于點(diǎn)時(shí)的速率一定小于 7.7 km/s，選項(xiàng)，選項(xiàng) B 正確；衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到離地球越遠(yuǎn)正確；衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)到離地球越遠(yuǎn)的地方，需要的能量越大，具有的機(jī)械能也越大，則衛(wèi)星在軌道的地方，需要的能量越大，具有的機(jī)械能也越大，則衛(wèi)星在軌道 3 所具有的機(jī)械能大于在所具有的機(jī)械能大于在軌道軌道 2 所具有的機(jī)械能，選項(xiàng)所具有的機(jī)械能，選項(xiàng) C 正確；根據(jù)開普勒第二定律可知橢圓軌道上近地點(diǎn)的速度正確；根據(jù)開普勒第二定律可知橢圓軌道上近地點(diǎn)的速度最大，遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度最小，則

12、衛(wèi)星在橢圓軌道最大，遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度最小，則衛(wèi)星在橢圓軌道 3 和和 2 上的最大速率都出現(xiàn)在上的最大速率都出現(xiàn)在 A 點(diǎn)，而從軌點(diǎn)，而從軌道道 1 變軌到軌道變軌到軌道 2 和和 3 都要做離心運(yùn)動(dòng)，速度越大，做離心運(yùn)動(dòng)離圓心越遠(yuǎn)，故衛(wèi)星在軌都要做離心運(yùn)動(dòng)，速度越大，做離心運(yùn)動(dòng)離圓心越遠(yuǎn)，故衛(wèi)星在軌道道 3 所具有的最大速率大于在軌道所具有的最大速率大于在軌道 2 所所具有的最大速率，選項(xiàng)具有的最大速率，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 7(2018 黃岡調(diào)研黃岡調(diào)研)已知某星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度相同，其表面的已知某星球的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度相同，其表面的重力加速度為地球表面重

13、力加速度的一半，則該星球平均密度與地球平均密度的比值為重力加速度為地球表面重力加速度的一半，則該星球平均密度與地球平均密度的比值為( ) A12 B14 C21 D41 解析：解析：選選 B 根據(jù)根據(jù) mgmv2R得，第一宇宙速度得，第一宇宙速度 v gR。因?yàn)樵撔乔蚝偷厍虻牡谝挥钪?。因?yàn)樵撔乔蚝偷厍虻牡谝挥钪嫠俣认嗤砻娴闹亓铀俣葹榈厍虮砻嬷亓铀俣鹊囊话?，則該星球的半徑是地球半徑速度相同，表面的重力加速度為地球表面重力加速度的一半，則該星球的半徑是地球半徑的的 2 倍。根據(jù)倍。根據(jù) GMmR2mg 知，知， MgR2G，可得該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的，可得該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的 2 倍

14、。根據(jù)倍。根據(jù) MVM43R3知，該星球平均密度與地球平均密度的比值為知，該星球平均密度與地球平均密度的比值為 14，故，故 B 正確，正確，A、C、D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 8.(2019 屆高三屆高三 江西八校聯(lián)考江西八校聯(lián)考)小型登月器連接在航天站上，一起小型登月器連接在航天站上，一起繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球半徑的繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為月球半徑的 3 倍。某時(shí)刻，航倍。某時(shí)刻，航天站使登月器減速分離，登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月，在月球天站使登月器減速分離，登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月，在月球表面停留一段時(shí)間完成科考工作后，經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返表面停留一段時(shí)間

15、完成科考工作后，經(jīng)快速啟動(dòng)仍沿原橢圓軌道返回，當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對接，登月器快速啟動(dòng)時(shí)回，當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對接，登月器快速啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)，整個(gè)過間可以忽略不計(jì)，整個(gè)過程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行。已知月球表面的重力加速度為程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行。已知月球表面的重力加速度為 g，月球半徑為，月球半徑為 R，不考慮，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為月球自轉(zhuǎn)的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為( ) A10 5Rg6 3Rg B6 3Rg4 2Rg C10 5Rg2Rg D6 3Rg2Rg 解析：解析：選選 B 設(shè)登月器和航

16、天站在半徑設(shè)登月器和航天站在半徑 3R 的軌道上運(yùn)行時(shí)的周期為的軌道上運(yùn)行時(shí)的周期為 T，因其繞月球做，因其繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有GMmr2m42rT2，r3R，則有，則有 T2 r3GM6 3R3GM，在，在月球表面的物體所受重力可視為等于萬有引力，可得月球表面的物體所受重力可視為等于萬有引力，可得 GMgR2，所以，所以 T6 3Rg，設(shè)登，設(shè)登月器在橢圓軌道運(yùn)行的周期是月器在橢圓軌道運(yùn)行的周期是 T1，航天站在圓軌道運(yùn)行的周期是，航天站在圓軌道運(yùn)行的周期是 T2；對登月器和航天站依；對登月器和航天站依據(jù)開普勒第三定律有據(jù)開普勒第三定律有T2 3R 3

17、T12 2R 3T22 3R 3，為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點(diǎn)與航天站，為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點(diǎn)與航天站實(shí)現(xiàn)對接，登月器可以在月球表面停留的時(shí)間實(shí)現(xiàn)對接，登月器可以在月球表面停留的時(shí)間 t 應(yīng)滿足應(yīng)滿足 tnT2T1(n1、2、3、)，解得，解得 t 6n 3Rg4 2Rg(n1、2、3、)，當(dāng)，當(dāng) n1 時(shí)，登月器可以在月球上停留的時(shí)間時(shí)，登月器可以在月球上停留的時(shí)間最短，即最短，即 t6 3Rg4 2Rg，故，故 B 正確，正確，A、C、D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 9.(2018 襄陽四中模擬襄陽四中模擬)我國發(fā)射我國發(fā)射“天宮一號天宮一號”時(shí)，先將實(shí)驗(yàn)艙發(fā)送到時(shí)，先將實(shí)驗(yàn)艙發(fā)送到一

18、個(gè)橢圓軌道上，如圖所示，其近地點(diǎn)一個(gè)橢圓軌道上，如圖所示，其近地點(diǎn) M 距地面距地面 200 km，遠(yuǎn)地點(diǎn)，遠(yuǎn)地點(diǎn) N 距地距地面面 362 km。進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí)，其周期為。進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí)，其周期為 T1，通過，通過 M、N 點(diǎn)時(shí)的速點(diǎn)時(shí)的速率分別為率分別為 v1、v2，加速度分別為，加速度分別為 a1、a2。當(dāng)某次通過。當(dāng)某次通過 N 點(diǎn)時(shí)，地面指揮點(diǎn)時(shí)，地面指揮部發(fā)出指令，點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)艙上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使其短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入距地面部發(fā)出指令，點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)艙上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使其短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入距地面362 km 的圓形軌道，開始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為的圓形軌道，開始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

19、周期為 T2，這時(shí)實(shí)驗(yàn)艙的速率為，這時(shí)實(shí)驗(yàn)艙的速率為 v3，加，加速度為速度為 a3，下列結(jié)論正確的是，下列結(jié)論正確的是( ) Av3v2 Bv2v1 Ca3a2 DT1T2 解析：解析：選選 A 實(shí)驗(yàn)艙在圓形軌道上具有的機(jī)械能大于其在橢圓軌道上具有的機(jī)械能，實(shí)驗(yàn)艙在圓形軌道上具有的機(jī)械能大于其在橢圓軌道上具有的機(jī)械能，而實(shí)驗(yàn)艙經(jīng)過而實(shí)驗(yàn)艙經(jīng)過 N 點(diǎn)時(shí)的重力勢能相等，所以實(shí)驗(yàn)艙在圓形軌道上經(jīng)過點(diǎn)時(shí)的重力勢能相等，所以實(shí)驗(yàn)艙在圓形軌道上經(jīng)過 N 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于實(shí)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于實(shí)驗(yàn)艙在橢圓軌道上經(jīng)過驗(yàn)艙在橢圓軌道上經(jīng)過 N 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，即點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，即 v3v2，A 正確；根據(jù)開普勒第二定律正確

20、；根據(jù)開普勒第二定律(面積定律面積定律)可知，可知，v1v2，B 錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，則有錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力，則有GMmr2ma，可得，可得 aGMr2，所以，所以 a3a2，C 錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律(周期定律周期定律)可知，軌道半徑大的周期大，所以可知，軌道半徑大的周期大，所以 T1T2，D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 10雙星雙星系統(tǒng)由兩顆星組成，兩星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)系統(tǒng)由兩顆星組成，兩星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周做周期相同的勻速圓周

21、運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 T，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，兩，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼男强傎|(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍， 兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼谋叮?兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍， 則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為倍， 則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為( ) A.n3k2T B.n3kT C.n2kT D.nkT 解析：解析：選選 B 設(shè)雙星系統(tǒng)演化前兩設(shè)雙星系統(tǒng)演化前兩星的質(zhì)量分別為星的質(zhì)量分別為 M1和和 M2，軌道半徑分別為，軌道半徑分別為 r1和和 r2。根據(jù)萬有引

22、力定律及牛頓第二定律可得根據(jù)萬有引力定律及牛頓第二定律可得GM1M2r2M1 2T 2r1M2 2T 2r2，rr1r2，解得，解得G M1M2 r2 2T2(r1r2)，即，即GMr3 2T2，當(dāng)兩星的總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼模?dāng)兩星的總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?k 倍，它們之間的倍，它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼木嚯x變?yōu)樵瓉淼?n 倍時(shí)，有倍時(shí)，有GkM nr 3 2T2，解得，解得 Tn3kT，故，故 B 項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。 11多選多選假設(shè)在赤道平面內(nèi)有一顆偵察衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻恰好處在假設(shè)在赤道平面內(nèi)有一顆偵察衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻恰好處在另一顆同步衛(wèi)星的正下方，已知偵察衛(wèi)星的軌道半徑

23、為同步衛(wèi)星的四分之一，則另一顆同步衛(wèi)星的正下方，已知偵察衛(wèi)星的軌道半徑為同步衛(wèi)星的四分之一，則( ) A同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的線速度之比為同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的線速度之比為 12 B同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的角速度之比為同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的角速度之比為 81 C再經(jīng)過再經(jīng)過127 h 兩顆衛(wèi)星距離最遠(yuǎn)兩顆衛(wèi)星距離最遠(yuǎn) D再經(jīng)過再經(jīng)過67 h 兩顆衛(wèi)星距離最遠(yuǎn)兩顆衛(wèi)星距離最遠(yuǎn) 解析：解析：選選 AC 根據(jù)萬有引力提供向心力根據(jù)萬有引力提供向心力 G Mmr2m v2r得：得：v GMr，已知偵察衛(wèi)，已知偵察衛(wèi)星的軌道半徑為同步衛(wèi)星的四分之一，則同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的線速度之比為星的軌道半徑為同步衛(wèi)星的四分之

24、一，則同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的線速度之比為 12，故，故 A正確；根據(jù)萬有引力提供向心力正確；根據(jù)萬有引力提供向心力 GMmr2m2r 得：得：GMr3，則同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的角，則同步衛(wèi)星和偵察衛(wèi)星的角速度之比為速度之比為 18，故，故 B 錯(cuò)誤；根據(jù)錯(cuò)誤；根據(jù) T2可知，可知，同步衛(wèi)星的周期為同步衛(wèi)星的周期為24 h，則角速度，則角速度為為 112 rad/h，則偵察衛(wèi)星的角速度為，則偵察衛(wèi)星的角速度為 223 rad/h，當(dāng)兩顆衛(wèi)星的夾角為，當(dāng)兩顆衛(wèi)星的夾角為 時(shí)，相距最遠(yuǎn)，則有：時(shí)，相距最遠(yuǎn)，則有：t21127 h，故，故 C 正確，正確，D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 12多選多選(2018 保定質(zhì)檢

25、保定質(zhì)檢)兩顆互不影響的行星兩顆互不影響的行星 P1、P2，各有一，各有一顆近地衛(wèi)星顆近地衛(wèi)星 S1、S2繞其做勻速圓繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以縱軸表示行星周圍空間某周運(yùn)動(dòng)。以縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度位置的引力加速度 a， 橫軸表示某位置到行星中心距離， 橫軸表示某位置到行星中心距離 r 平方的倒數(shù)，平方的倒數(shù)，所得所得 a-1r2關(guān)系圖像如圖所示，衛(wèi)星關(guān)系圖像如圖所示，衛(wèi)星 S1、S2所在軌道處的引力加速度大所在軌道處的引力加速度大小均為小均為 a0。則。則( ) AS1的質(zhì)量比的質(zhì)量比 S2的大的大 BP1的質(zhì)量比的質(zhì)量比 P2的大的大 CP1的第一宇宙速度比的第一宇宙速度比 P

26、2的小的小 DP1的平均密度比的平均密度比 P2的小的小 解析：解析：選選 BD 由萬有引力充當(dāng)向心力由萬有引力充當(dāng)向心力 GMmr2ma，解得，解得 aGM1r2，故題圖圖像的斜率，故題圖圖像的斜率kGM，因?yàn)椋驗(yàn)?G 是恒量，是恒量，M 表示行星的質(zhì)量，所以斜率越大，行星表示行星的質(zhì)量，所以斜率越大，行星的質(zhì)量越大，故的質(zhì)量越大，故 P1的質(zhì)的質(zhì)量比量比 P2的大，由于計(jì)算過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，所以無法判斷衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，的大，由于計(jì)算過程中，衛(wèi)星的質(zhì)量可以約去，所以無法判斷衛(wèi)星質(zhì)量關(guān)系，A 錯(cuò)錯(cuò)誤，誤，B 正確；因?yàn)閮蓚€(gè)衛(wèi)星是近地衛(wèi)星，所以其運(yùn)行軌道半徑可認(rèn)為等于行星半徑，根據(jù)正確

27、；因?yàn)閮蓚€(gè)衛(wèi)星是近地衛(wèi)星，所以其運(yùn)行軌道半徑可認(rèn)為等于行星半徑，根據(jù)第一宇宙速度公式第一宇宙速度公式 v gR，可得，可得 v a0R，從題圖中可以看出，當(dāng)兩者加速度都為，從題圖中可以看出，當(dāng)兩者加速度都為 a0時(shí)，時(shí)，P2的半徑比的半徑比 P1的小， 故的小， 故 P1的第一宇宙速度比的第一宇宙速度比 P2的大，的大， C 錯(cuò)誤； 由錯(cuò)誤； 由 GMgR2可得可得 GMa0R2，Ma0R2G，MVM43R3a0R2G43R33a04GR，故行星的半徑越大，密度越小，所以，故行星的半徑越大，密度越小，所以 P1的平均密的平均密度比度比 P2的小，的小，D 正確。正確。 13.(2018 宜賓高

28、三診斷宜賓高三診斷)如圖所示，有如圖所示，有 A、B 兩顆衛(wèi)星繞地心兩顆衛(wèi)星繞地心 O 在在同一平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同。同一平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同。A 衛(wèi)星的周期為衛(wèi)星的周期為 TA，B 衛(wèi)星衛(wèi)星的周期為的周期為 TB， 在某一時(shí)刻， 在某一時(shí)刻 A、 B 相距最近， 下列說法中正確的是相距最近， 下列說法中正確的是( ) AA、B 經(jīng)過時(shí)間經(jīng)過時(shí)間 tTA再次相距最近再次相距最近 BA、B 的軌道半徑之比為的軌道半徑之比為 TATB CA、B 的向心加速度大小之比為的向心加速度大小之比為 TB43TA43 D若已知若已知 A、B 相距最近時(shí)的距離，可求出地球表面的重力加速度相

29、距最近時(shí)的距離，可求出地球表面的重力加速度 解析：解析：選選 C A、B 再次相距最近時(shí)，兩者運(yùn)轉(zhuǎn)的角度相差再次相距最近時(shí)，兩者運(yùn)轉(zhuǎn)的角度相差 2，即：，即：2TAt2TBt2，解，解得：得：tTATBTBTA，A 錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律可知：錯(cuò)誤；根據(jù)開普勒第三定律可知：RA3TA2RB3TB2，則，則RARB3TA2TB2，B 錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；根據(jù)根據(jù) a42RT2RT2，aAaB3TA2TB2TB2TA2TB43TA43，C 正確；若已知正確；若已知 A、B 相距最近時(shí)的距離，結(jié)合相距最近時(shí)的距離，結(jié)合兩者的軌道半徑之比可以求得兩者的軌道半徑之比可以求得A、B的軌道半徑的軌道半徑，根據(jù)萬有

30、引力提供向心力得：，根據(jù)萬有引力提供向心力得：GMmr2m42T2r，所以可求出地球的質(zhì)量，但不知道地球的半徑，所以不可求出地球表面的重力加速度，所以可求出地球的質(zhì)量，但不知道地球的半徑，所以不可求出地球表面的重力加速度，D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 14.多選多選(2018 湖南六校聯(lián)考湖南六校聯(lián)考)如圖所示，在某類地行星表面如圖所示，在某類地行星表面上上有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，盤面與水平面的夾角為有一傾斜的勻質(zhì)圓盤，盤面與水平面的夾角為 30 ，圓盤繞垂直于，圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為盤面的固定對稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離為 L 處處有一小物體與圓盤保

31、持相對靜止，當(dāng)圓盤的角速度為有一小物體與圓盤保持相對靜止，當(dāng)圓盤的角速度為 時(shí)，小物體時(shí)，小物體剛好要滑動(dòng)。 小物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為剛好要滑動(dòng)。 小物體與盤面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為32(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)， 該行星， 該行星的半徑為的半徑為 R，引力常量為，引力常量為 G，下列說法正確的是，下列說法正確的是( ) A該行星的質(zhì)量為該行星的質(zhì)量為2R2LG B該行星的第一宇宙速度為該行星的第一宇宙速度為 2 LR C該行星的同步衛(wèi)星的周期為該行星的同步衛(wèi)星的周期為RL D離行星表面距離為離行星表面距離為 R 的地方的重力加速度為的地方的重力加速度為 2L

32、解析：解析：選選 BD 當(dāng)小物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)，所受的摩擦力沿斜面向上達(dá)到最大時(shí)，對當(dāng)小物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點(diǎn)，所受的摩擦力沿斜面向上達(dá)到最大時(shí)，對應(yīng)小物體剛好要滑動(dòng)，由牛頓第二定律可得應(yīng)小物體剛好要滑動(dòng)，由牛頓第二定律可得 mgcos 30 mgsin 30 m2L，所以，所以 g2Lcos 30 sin 3042L，GMmR2mg，解得，解得 MgR2G42R2LG，A 錯(cuò)誤；該行星的第一宇錯(cuò)誤；該行星的第一宇宙速度宙速度 v gR2 LR，B 正確；因?yàn)椴恢劳叫l(wèi)星的軌道半徑，所以不能求出同步衛(wèi)正確；因?yàn)椴恢劳叫l(wèi)星的軌道半徑，所以不能求出同步衛(wèi) 星的周期，星的周期，C 錯(cuò)誤；離該行星表面距離為錯(cuò)誤；離該行星表面距離為 R 的地方的引力為的地方的引力為 mgGMm 2R 214mg，即重力加，即重力加速度為速度為 g14g2L，D 正確。正確。