【加練半小時】2022版高考物理（江蘇）一輪練習(xí)：第四章 微專題32

1、PAGE7方法點撥1由veqrfGM,r得出的速度是衛(wèi)星在圓形軌道上運行時的速度，而發(fā)射航天器的發(fā)射速度要符合三個宇宙速度2做圓周運動的衛(wèi)星的向心力由地球?qū)λ娜f有引力提供，并指向它們軌道的圓心地心3在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體不是衛(wèi)星，它隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力由萬有引力和地面支持力的合力提供1如圖1所示，質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩顆衛(wèi)星以相等的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的行星做勻速圓周運動，不考慮其他天體的影響，則兩顆衛(wèi)星圖1A所受的萬有引力大小之比為12B運動的向心加速度大小之比為12C動能之比為12D運動的角速度大小之比為122如圖2所示，已知現(xiàn)在地球的一顆同步通信衛(wèi)星信號最多覆蓋地球赤道

2、上的經(jīng)度范圍為2假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變大，周期變大后的一顆地球同步通信衛(wèi)星信號最多覆蓋的赤道經(jīng)度范圍為2，則前后兩次同步衛(wèi)星的運行周期之比為圖2rfcos3,cos3rfsin3,sin3rfcos32,cos32rfsin32,sin323有a、b、c、d四顆衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球一起轉(zhuǎn)動，b在地面附近近地軌道上正常運行，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測衛(wèi)星，設(shè)地球自轉(zhuǎn)周期為24h，所有衛(wèi)星的運動均視為勻速圓周運動，各衛(wèi)星排列位置如圖3所示，則下列關(guān)于衛(wèi)星的說法中正確的是圖3Aa的向心加速度等于重力加速度gBc在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角為eqf,6Cb在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長Dd的運

3、動周期可能是23h4火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個重大空間探索項目，2022年左右我國將進行第一次火星探測已知地球公轉(zhuǎn)周期為T，到太陽的距離為R1，運行速率為v1，火星到太陽的距離為R2，運行速率為v2，太陽質(zhì)量為M，的探測器被發(fā)射到一圍繞太陽的橢圓軌道上，以地球軌道上的A點為近日點，以火星軌道上的B點為遠日點，如圖4所示不計火星、地球?qū)μ綔y器的影響，則圖4A探測器在A點的加速度大于eqfvoal2,1,R1B探測器在B點的速度大小為eqrfGM,R2C探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時間為D探測器在B點的動能為eqf1,2mveqoal2,25在牛頓力學(xué)體系中，當兩個質(zhì)量

4、分別為m1、m2的質(zhì)點相距為r時具有的勢能，稱為引力勢能，其大小為E1m2,r規(guī)定兩物體相距無窮遠處時勢能為零假設(shè)“天宮二號”空間實驗室質(zhì)量為m在距地面高度為h的軌道繞地球做勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M，地球的半徑為R，引力常量為G則“天宮二號”的機械能大小為AeqfGMm,RhBeqfGMm,2RhfGMm,2RhfGMm,Rh6一顆在赤道上空做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，其軌道半徑上對應(yīng)的重力加速度為地球表面重力加速度的四分之一，則某一時刻該衛(wèi)星觀測到地面赤道最大弧長為已知地球半徑為Rf2,3f1,2f1,3f1,4R7我國建立在北緯43的內(nèi)蒙古赤峰草原天文觀測站在金鴿牧場揭牌并投入使用，

5、該天文觀測站應(yīng)用了先進的天文望遠鏡現(xiàn)有一顆繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星，一位觀測員在對該衛(wèi)星觀測時發(fā)現(xiàn)：每天晚上相同時刻該衛(wèi)星總能出現(xiàn)在天空正上方同一位置，則衛(wèi)星的軌道必須滿足下列哪些條件已知地球質(zhì)量為M，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，地球半徑為R，引力常量為GA該衛(wèi)星一定在同步衛(wèi)星軌道上B衛(wèi)星軌道平面與地球北緯43線所確定的平面共面C滿足軌道半徑reqrfGMT2,42n2n1,2,3的全部軌道都可以D滿足軌道半徑reqr3,fGMT2,42n2n1,2,3的部分軌道都可以答案精析1B由萬有引力定律，衛(wèi)星甲所受的萬有引力F甲GeqfMm,r2，衛(wèi)星乙所受的萬有引力F乙Geqf2M2m,r24GeqfMm

6、,r2，即它們所受的萬有引力大小之比為14，A錯誤；由GeqfMm,r2ma甲，4GeqfMm,r22ma乙，可知它們運動的向心加速度大小之比為12，B正確；由GeqfMm,r2meqfvoal2,1,r可知，衛(wèi)星甲的動能為eqf1,2mveqoal2,1eqfGMm,2r，同理，衛(wèi)星乙的動能為eqf1,22mveqoal2,2eqf2GMm,r，動能之比為14，C錯誤；由vr可知，它們運動的角速度大小之比為12v1v2eqrfGM,reqrf2GM,r1eqr2，D錯誤2A設(shè)地球半徑為R，根據(jù)題圖可知，同步衛(wèi)星的軌道半徑reqfR,cos，同理，假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變大，同步衛(wèi)星的軌道半徑re

7、qfR,cos，對于同步衛(wèi)星，由萬有引力提供向心力有GeqfMm,r2meqf2,Teqrf42r3,GM，代入軌道半徑，得前后兩次同步衛(wèi)星的運動周期之比eqfT,Teqrfcos3,cos33C同步衛(wèi)星的運行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，角速度相同，則a和c的角速度相同，根據(jù)a2r知，c的向心加速度大，由eqfGMm,r2ma知，c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度約為g，故a的向心加速度小于重力加速度g，選項A錯誤；由于c為同步衛(wèi)星，所以c的周期為24h，因此4h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角為eqf,3，選項B錯誤；由四顆衛(wèi)星的運行情況可知，b運行的線速度是最大的，所以其在相同的時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長

8、最長，選項C正確；d的運行周期比c要長，所以其周期應(yīng)大于24h，選項D錯誤4C探測器在A點的加速度和地球在A點的加速度相等為eqfvoal2,1,R1，選項A錯誤；火星的速度為eqrfGM,R2，探測器在B點做向心運動，速度應(yīng)小于eqrfGM,R2，故探測器在B點的動能小于eqf1,2mveqoal2,2，選項B、D錯誤；根據(jù)開普勒第三定律有eqfRoal3,1,T2eqffR1R2,23,T2，探測器從A到B飛行時間為eqf1,2T，選項C正確5B“天宮二號”在距地面高度為h的軌道繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可得eqfGMm,Rh2meqfv2,Rh，解得“天宮二號”的動能Eeqf1,2mv2eqfGMm,2Rh，則“天宮二號”的機械能大小為EEE,2RheqfGMm,RheqfGMm,2Rh，故B正確，A、C、D錯誤6A地球表面GeqfMm,R2mg，因為geqf1,4g，則人造衛(wèi)星的軌道半徑r2R，則某一時刻該衛(wèi)星觀測到地面赤道的弧度為eqf2,3，觀測到地面赤道最大弧長為eqf2,3R，故選A7D該衛(wèi)星不一定是同步衛(wèi)星，故A