1、天體運動中常考易錯的“兩個命題點”強化研練，技能提高蕉時達禰訓細選擇題（19題為單項選擇題，1014題為多項選擇題）1 .如圖1所示，a是地球赤道上的一點，t=0時刻在a的正上空有b、c、d三顆軌道均位于赤道平面的地球衛星，這些衛星繞地球做勻速圓周運動的運行方向均與地球自轉方向（順時針方向）相同，其中c是地球同步衛星。設衛星b繞地球運行的周期為T,則在t1 ，一-一=二T時刻這些衛星相對 a的位置最接近實際的是（ 4I'口刖a®.I）解析Mm 4a是地球赤道上的一點，c是地球同步衛星，則c始終在a的正上方；由Gj=m"27tT2r,得T=4兀 2r3GM,故r越大，

2、T越大，則b比d超前。答案2.某衛星在半徑為r的軌道1上做圓周運動，動能為 E,變軌到軌道2上后，動能比在軌道1上減小了AE,在軌道2上也做圓周運動，則軌道 2的半徑為（）A. rEk- A ER A ED. AE r解析衛星在軌道1上時,2Mm v 2日-GMm 一,、%r _Grr= mr =,因此 &=_27,同樣，在軌道 2上，EAEGMm 一,因此J 2 = 2r2EkA項正確。答案 A3.中國航天局秘書長田玉龍2015年3月6日證實，將在2015年年底發射高分四號衛星,這是中國首顆地球同步軌道高時間分辨率對地觀測衛星。如圖2所示，A是靜止在赤道B位于離地高度等于地上隨地球自

3、轉的物體； B C是同在赤道平面內的兩顆人造衛星，球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛星。下列關系正確的是 （）A.物體A隨地球自轉的角速度大于衛星B的角速度B.衛星B的線速度大于衛星 C的線速度C.物體A隨地球自轉的加速度大于衛星C的加速度D.物體A隨地球自轉的周期大于衛星C的周期解析 由于A是靜止在赤道上隨地球自轉的物體，C是地球同步軌道衛星，所以兩者角速度大小相等，周期相同，即Ta= Tc, 3 A= 3 C,由T= 2兀GM Tc> Tb,根據T=可得cocVcob,所以coaVcob,選項A、D錯誤；由a= 3 2r得aA< ac,選項C錯誤；根 據v=yGM可知衛星B的線

4、速度大于衛星 C的線速度，即VB> VC,選項B正確。答案 B4. （2018 貴州貴陽監測）“天宮二號”目標飛行器與“神舟十一號”飛船自動交會對接前的示意圖如圖3所示，圓形軌道I為“天宮二號”運行軌道，圓形軌道n為“神舟十一號”運行軌道。此后“神舟十一號”要進行多次變軌，才能實現與“天宮二號”的交會 對接，則（）A. “天宮二號”的運行速率大于“神舟十一號”在軌道n上的運行速率B. “神舟十一號”變軌后比變軌前高度增加，機械能減少C. “神舟十一號”可以通過減速而使軌道半徑變大D. “天宮二號”和“神舟十一號”對接瞬間的向心加速度大小相等解析 做圓周運動的天體， 線速度大小V=、/GM

5、因此軌道半徑較大的“天宮二號”速率較小，A項錯誤；“神舟十一號”由低軌道到高軌道運動需要消耗火箭燃料加速，由功能關系可知在高軌道上飛船機械能更大，B項錯誤；飛船在圓周軌道上減速時，萬有引力大于所需要的向心力，飛船做近心運動，軌道半徑減小，C項錯誤；在對接瞬間，“神舟十一號”與“天宮二號”所受的萬有引力提供向心力，向心加速度大小相等，D項正確。答案 D5. （2018 木瀆中學模擬）如圖4所示是嫦娥三號奔月過程中某階段的運動示意圖，嫦娥三 號沿橢圓軌道I運動到近月點P處變軌進入圓軌道n ,嫦娥三號在圓軌道n做圓周運動的軌道半徑為r,周期為T,已知引力常量為 G下列說法中正確的是（）娣娥三號圖4A

6、.由題中（含圖中）信息可求得月球的質量B.由題中（含圖中）信息可求得月球第一宇宙速度C.嫦娥三號在P處變軌時必須點火加速D.嫦娥三號沿橢圓軌道I運動到P處時的加速度大于沿圓軌道n運動到 P處時的加速度Mm 4兀24 兀2r3 一 .，一.解析由萬有引力提供向心力得GM2mm。，得：M= 4，即根據軌道半徑為r,周期為T,萬有引力常量為 G可以計算出月千的質量，故 A項正確；萬有引力提供向心力GMm= ny,得：v= ?M由于不知道月球半徑，所以不能計算月球第-宇宙速度，故B項錯誤；橢圓軌道和圓軌道是不同的軌道，航天飛機不可能自主改變軌道，只有在減速后，做近心運動，才能進入圓軌道，故 C項錯誤；

7、嫦娥三號沿橢圓軌道I運動到 P處 時和沿圓軌道n運動到 P處時，所受萬有引力大小相等，所以加速度大小也相等，故 D 項錯誤。答案 A6. （2018 甘肅武威月考）嫦娥三號的飛行軌道示意圖如圖 圓軌道和橢圓軌道上運動時，只受到月球的萬有引力，則5所示。假設嫦娥三號在環月段落及入軌段地球環內段同軌道動力圖5A.若已知嫦娥三號環月段圓軌道的半徑、運動周期和引力常量，則可算出月球的密度B.嫦娥三號由環月段圓軌道變軌進入環月段橢圓軌道時，應讓發動機點火使其加速C.嫦娥三號在環月段橢圓軌道上P點的速度大于 Q點的速度D.嫦娥三號在動力下降段，其引力勢能減小解析 利用環月圓軌道半徑、運動周期和引力常量，可

8、以計算出月球的質量，月球半徑未知，不能計算出月球的密度，A錯誤；由環月圓軌道進入橢圓軌道時，在 P點讓發動機點火使其減速，B錯誤；嫦娥三號在橢圓軌道上 P點速度小于在 Q點速度，C錯誤；嫦娥三號在動力下降段，高度減小，引力勢能減小，D正確。答案 D7. “嫦娥五號”探路兵發射升空，為計劃于2017年左右發射的“嫦娥五號”探路，并在 8天后以“跳躍式返回技術”成功返回地面。“跳躍式返回技術”指航天器在關閉發動機后進入大氣層，依靠大氣升力再次沖出大氣層，降低速度后再進入大氣層。如圖6所示,虛線為大氣層的邊界。 已知地球半徑為 R,地心到d點距離為r,地球表面重力加速度為g。卜列說法正確的是（）大氣

9、層/A. “嫦娥五號”在 b點處于完全失重狀態B. “嫦娥五號”在d點的加速度小于,C. “嫦娥五號”在 a點速率大于在c點的速率D. “嫦娥五號”在 c點速率大于在e點的速率解析根據曲線運動的規律，運動軌跡在合力和速度的交角之間（合力指向運動軌跡的凹側），由題圖可知航天器在 b點處于超重狀態，故 A錯誤；在d點（Mm= ma且在地面附 近萬有引力近似等于重力：Gr2 = mg可得加速度a=2,故B錯誤；航天器在 a、c、e三點到地心距離相等， 航天器從a到c克服大氣阻力，動能減少；從c到e無大氣阻力,Va>Vc, Vc=Ve,故 C 正確，D 錯誤。答案 C8. “高分一號”衛星是一種

10、高分辨率對地觀測衛星，突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結合的關鍵技術。如圖為“高分一號”與北斗導航系統兩顆衛星在空中某一面內運動的示意圖。“北斗”系統中兩顆衛星“ G”和“ G”以及“高分一號”均可認為繞地心O做勻速圓周運動。衛星“ G”和“ G”的軌道半徑為r,某時刻兩顆工作衛星分別位于軌道上的 A B兩位置，“高分一號”在 C位置。若衛星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g,地球半徑為R不計衛星間的相互作用力。則下列說法正確的是（）訶星”5”"高分下 我衛也GJ:丹 地球;圖7 RA.衛星“ G”和“ G”的加速度大小相等且為 -g rB.如果調動“高分一號”衛星快速到

11、達B位置的下方，必須對其加速C.衛星“ G”由位置A運動到位置B所需的時間為I-3R gD.若“高分一號”所在高度處有稀薄氣體，則運行一段時間后，機械能會增大GMm oGMm解析 對地球表面上的物體有-Rr=mg? gR=GM對于衛星 G G 有了 =mj? a =GM R ，- 一, ， 一 ，了=g-2, A錯；若對“高分一號”加速，則衛星將到更高的軌道上運行，脫離原軌道,口 ， »GMm 2 % 2 . 712r3*dr 3 2 71r此法不可取，B錯；對于衛星“ G"，有y=m（） r? T=y!=7g衛星“ G”由A到B用時t =6丁=景患，C對；“高分一號”衛星

12、由于氣體的阻力，高度會降低，速度會增大，機械能要減小，D錯。答案 C9. 設地球的自轉角速度為3 0,地球半徑為 R地球表面重力加速度為 g,某人造衛星在赤道上空做勻速圓周運動， 軌道半徑為r,且r5R飛行方向與地球的自轉方向相同，在某時刻，該人造衛星通過赤道上某建筑物的正上方，則到它下一次通過該建筑物正上方所需要的時間為（地球同步衛星軌道半徑約為6R）（）解析 因為同步衛星的軌道半徑大約為地球半徑的6倍，根據衛星的特點知，越向外的衛星運行角速度越小，而同步衛星與地球自轉的角速度相同，因此人造衛星運行的角速度比地球上建筑物的運行角速度快，因此再次出現在建筑物上方時，說明衛星已經比建筑物多走了

13、一圈，故 。衛一 0地=2兀，。衛=coit, 0地=w 0t,由于衛星做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力 胃mmw 2r,在地球表面，物體受到的萬有引力等于重力GRMm=mg聯立得t =W 0答案 D10. （2017 西安八校聯考）據報道，北斗衛星導航系統利用其定位、導航、短報文通信功能加入到馬航 MH37次聯客機搜救工作，為指揮中心調度部署人力、物力提供決策依據， 保證了搜救船只準確抵達相關海域。幫助搜救船只規劃搜救航線，避免搜救出現遺漏海 域，目前北斗衛星導航定位系統由高度均約為36 000 km的5顆靜止軌道衛星和 5顆傾斜地球同步軌道衛星以及高度約為21 500 km的4顆中軌

14、道衛星組網運行，則下列說法正確的是（）A.中軌道衛星的周期比同步衛星周期大B.所有衛星均位于以地心為中心的圓形軌道上C.同步衛星和中軌道衛星的線速度均小于地球的第一宇宙速度D.赤道上隨地球自轉的物體向心加速度比同步衛星向心加速度大解析 由開普勒第三定律可知，軌道半徑較小的中軌道衛星周期較同步衛星小，A項錯；由題意知，北斗導航系統的衛星軌道高度一定，因此衛星均位于以地心為中心的圓形軌道上，B項正確；第一宇宙速度是衛星繞地球做圓周運動的最大運行速度，C項正確；赤道上物體與同步衛星的角速度相同，由a=co2r可知，同步衛星的向心加速度較大，D項錯。答案 BC11 .如圖8所示，一顆地球同步衛星先沿橢

15、圓軌道1飛行，后在遠地點 P處點火加速，由橢圓軌道1變軌到地球同步圓軌道2。下列說法正確的是（）A.衛星在軌道2運行時的速度大于 7.9 km/sB.衛星沿軌道2運動的過程中，衛星中的儀器處于失重狀態C.衛星y&軌道2運動的過程中，有可能經過北京的正上空D.衛星經過軌道1上的P點和軌道2上的P點的加速度大小相等解析同步衛星的軌道半徑要大于近地衛星的軌道半徑，同步衛星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故 A錯誤；衛星繞地球做勻速圓周運動時所受萬有引力提供向心力,處于完全失重狀態， 故B正確；地球同步衛星只能在赤道的正上空，故C錯誤；根據GMmTr=ma彳導a = G2M衛星在軌道1上的P

16、點和軌道2上的P點的軌道半徑相等，故加速度相等，D正確。答案 BD 12.目前，在地球周圍有許多人造地球衛星繞著它運轉，其中一些衛星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是（）A.衛星的動能逐漸減小B.由于地球引力做正功，引力勢能一定減小C.由于氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變D.衛星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小解析衛星半徑減小時，分析各力做功情況可判斷衛星能量的變化。衛星運轉過程中，Mm v2地球的引力提供向心力，GM2=mr,受稀薄氣體阻力的作用時，軌道半徑逐漸變小，地球的引力對衛星

17、做正功，勢能逐漸減小，動能逐漸變大，由于氣體阻力做負功，衛星的機械能減小，選項 B、D正確。答案 BD13. （2018 江西上饒一模）在早期的反衛星試驗中，攻擊攔截方式之一是快速上升式攻擊，即“攔截器”被送入與“目標衛星”軌道平面相同而高度較低的追趕軌道，然后通過機動飛行快速上升接近目標將“目標衛星”摧毀。圖9為追趕過程軌道示意圖。下列敘述正確的是（）圖9A.圖中A是“目標衛星”，B是“攔截器”B. “攔截器”和“目標衛星”的繞行方向為圖中的順時針方向C. “攔截器”在上升的過程中重力勢能會增大D. “攔截器”的加速度比“目標衛星”的加速度小解析 攔截衛星的高度要比目標衛星的高度低，所以A是“攔截器”，B是“目標衛星”，A錯誤；由于“攔截器”軌道低，速度大，應落后于“目標衛星”，繞行方向應為圖中的順時針方向，B正確；“攔截器”在上升過程中要克服重力做功，所以重力勢能增大，C正確；根據公式a =颯知“攔截器”的加速度比“目標衛星”的加速度大，D錯誤。r答案 BC14. （2018 揚州一模）據NASA中文消息，2014年9月24日，印度首個火星探測器“曼加 里安”號成功進入火星軌道。 下列關于“曼加里安”號探測器的說