1、第6课时(小专题)天体运动中的“四大难点”1(多选)如图6所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道,则()图6A该卫星在P点的速度大于7.9 km/s,小于11.2 km/sB卫星在同步轨道上的运行速度大于7.9 km/sC在轨道上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度D卫星在Q点通过加速实现由轨道进入轨道解析由于卫星的最大环绕速度为7.9 km/s,故A错误;环绕地球做圆周运动的人造卫星,最大的运行速度是7.9 km/s,故B错误;P点比Q点离地球近些,故在轨道上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度,C正确;卫星在Q点通过加速实现由
2、轨道进入轨道,故D正确。答案CD2某卫星在半径为r的轨道1上做圆周运动,动能为Ek,变轨到轨道2上后,动能比在轨道1上减小了E,在轨道2上也做圆周运动,则轨道2的半径为()A. r B. rC. r D. r解析卫星在轨道1上时,Gm,因此Ek,同样,在轨道2上,EkE,因此r2 r,A项正确。答案A3地球赤道上有一物体随地球的自转,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略),所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为2;地球的同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为3;地球表面的
3、重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则()AF1F2F3 Ba1a2ga3Cv1v2vv3 D132解析地球同步卫星的运动周期与地球自转周期相同,角速度相同,即13,根据关系式vr和a2r可知,v1v3,a1v3,a2a3,23;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)的线速度就是第一宇宙速度,即v2v,其向心加速度等于重力加速度,即a2g;所以vv2v3v1,ga2a3a1,231,又因为Fma,所以F2F3F1。由以上分析可见,选项A、B、C错误,D正确。答案D4(2014海南卷,6)设地球自转周期为T,质量为M,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为
4、R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()A. B.C. D.解析假设物体质量为m,物体在南极受到的支持力为N1,则N1;假设物体在赤道受到的支持力为N2,则N2mR;联立可得,故选A。答案A5(2014重庆卷,7)图7为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图。首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0,h1远小于月球半径);接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为h2处的速度为v,此后发动机关闭,探测器仅受重力下落至月面,已知探测器总质量为m(不包括燃料),地球和月球的半径比为k1,质量比为k2,地球表面附近的重力加速度为g。求:图7(1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小; (2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能的变化。解析(1)设地球质量和半径分别为M和R,月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为M、R和g,探测器刚接触月面时的速度大小为vt。由mgG和mgG得gg。由vv22gh2得vt。(2)设机械能变化量为E,动能变化量为Ek,重力势能变化量为Ep,由EEkEp,有Em(v2)mgh1,得Emv2mg(h1h2)。答案(1)g(2)mv2mg(h1h2)