1、 A组基础巩固热点一近地卫星、赤道上的物体及同步卫星的运行问题1中国航天局在2015年年底发射了高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高分辨率对地观测卫星；如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是高分四号卫星则下列关系正确的是()A物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度 B卫星B的线速度小于卫星C的线速度 C物体A随地球自转的向心加速度小于卫星C的向心加速度D物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期解析：地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以AC，根据万有引力提供向心力m2r解得：，所以卫星B的角
2、速度大于卫星C角速度，所以物体A随地球自转的角速度小于卫星B的角速度，故A错误；v，所以卫星B的线速度大于卫星C的线速度，故B错误；根据a2r，物体A随地球自转的加速度小于卫星C的加速度，故C正确；地球赤道上的物体与同步卫星C有相同的角速度，所以物体A随地球自转的周期等于卫星C的周期，故D错误答案：C2.(多选)近年来，我国航天与深潜事业的发展交相辉映，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”已不再是梦想若如图所示处于393 km高空圆轨道上的“神舟十一”号的向心加速度为a1、转动角速度为1；处于7062 m深海处随地球自转的“蛟龙”号的向心加速度为a2、转动角速度为2；地球表面的重力加速度为g.则下列
3、结论正确的是()A12B12 Ca1ga1a2解析：同步卫星的轨道半径大于“神舟十一”号的轨道半径，同步卫星的角速度等于地球自转的角速度2，轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，所以12，A错误，B正确；对于“神舟十一”号，万有引力提供向心加速度：ma1，a1；地球表面的物体，万有引力近似等于重力：mg，g，ga1；处于7062 m深海处的向心加速度a2R，小于同步卫星的向心加速度，而同步卫星的向心加速度小于“神舟十一”号的向心加速度，所以ga1a2，C错误，D正确答案：BD热点二双星及多星模型3(2018吉林三校联考)两个质量不同的天体构成双星系统，它们以二者连线上的某一点为圆心做匀速圆
4、周运动，下列说法正确的是()A质量大的天体线速度较大B质量小的天体角速度较大C两个天体的向心力大小相等D若在圆心处放一个质点，它受到的合力为零解析：双星系统做匀速圆周运动的角速度相等，选项B错误两个天体之间的万有引力提供向心力，所以两个天体的向心力大小相等，选项C正确由万有引力定律及牛顿运动定律得Gm12r1m22r2，其中r1r2L，故r1L，r2L，则，故质量大的星球线速度小，故A错误若在圆心处放一个质量为m的质点，质量为m1的天体对它的万有引力为F1G，质量为m2的天体对它的万有引力为F2G，由A项分析知m1r1m2r2，则F2G，显然，F2F1，即圆心处放的质点受到的合力不为零，选项D
5、错误答案：C4.(多选)宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，其中有一种三星系统如图所示，三颗质量均为m的恒星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为R，忽略其他星体对它们的引力作用，三星在同一平面内绕三角形中心O做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则()A每颗星做圆周运动的线速度为 B每颗星做圆周运动的角速度为 C每颗星做圆周运动的周期为2 D每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关解析：由图可知，每颗星做匀速圆周运动的半径rR.由牛顿第二定律得：2cos 30mm2rmrma可解得v，T2，a，故A、B、C均正确，D错误答案：ABC热点三卫星的变轨问题5(2018四川成都外国语学校一诊)20
6、16年10月17日7时30分，中国在酒泉卫星发射中心使用长征二号FY11运载火箭将神舟十一号载人飞船送入太空，2016年10月19日凌晨，神舟十一号飞船与天宫二号自动交会对接成功，过去神舟十号与天宫一号对接时，轨道高度是343公里，而神舟十一号和天宫二号对接时的轨道高度是393公里，比过去高了50公里由以上信息可知下列说法正确的是()A天宫一号的运行速度小于天宫二号的运行速度B天宫一号的运行周期小于天宫二号的运行周期C神舟十一号飞船如果从343公里的轨道变轨到393公里的对接轨道机械能减小D天宫一号的加速度小于天宫二号的加速度解析：根据v可知天宫一号的运行速度大于天宫二号的运行速度，选项A错误
7、；根据Gmr，解得T2可知天宫一号的运行周期小于天宫二号的运行周期，选项B正确；神舟十一号飞船如果从343公里的轨道变轨到393公里的对接轨道机械能要变大，选项C错误；根据a可知，天宫一号的加速度大于天宫二号的加速度，选项D错误；故选B.答案：B6.(2016高考北京卷)如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是()A不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同B不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同C卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量答案：B热点四卫星中的“追及相遇”问
8、题71871年，人们发现了太阳系中的第七颗行星天王星，但是，它的运动轨迹有些“古怪”：根据万有引力定律计算出来的轨道与实际观测的结果总有一些偏差；英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻的天文学家雷维耶相信在天王星轨道外面还存在一颗未发现的行星；他们根据天王星的观测资料，各自独立地利用万有引力定律计算出这颗“新”行星的轨道，后来这颗行星被命名为“海王星”设天王星和海王星各自绕太阳做匀速圆周运动，两行星的轨道平面共面，它们绕行的方向相同；设从两行星离得最近时开始计时，到下一次两行星离得最近所经历的最短时间为t；设天王星的轨道半径为R，周期为T；假设忽略各行星之间的万有引力，那么海王星的轨道半径为()A
9、.R B. RC.R D.R解析：由题意可知：海王星与天王星相距最近时，对天王星的影响最大，且每隔时间t发生一次最大的偏离海王星行星的周期为T，圆轨道半径为R，则有：()t2，解得T，根据开普勒第三定律：，解得RR，故选C.答案：C8(多选)(2018山东济南模拟)“行星冲日”是指当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间且三者排成一条直线的天文现象.2016年5月22日发生了火星冲日的现象已知火星和地球绕太阳公转的方向相同，轨迹都可近似为圆，火星公转轨道半径为地球的1.5倍，以下说法正确的是()A火星的公转周期比地球的大B火星的运行速度比地球的大C每年都会出现火星冲日现象D2017年一定不会出现火
10、星冲日现象解析：已知火星公转轨道半径为地球的1.5倍，则由T，可知火星的公转周期比地球的大，又由v，知火星的运行速度比地球的小，故A对，B错据T，得1.5，又T地1年，则T火1.8年，由()t2，得距下一次火星冲日所需时间t2.25年，故C错，D对答案：ADB组能力提升9.(多选)2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的()A线速度大于地球的线速度B向心加速度大于地球的向心加速度C向心力仅由太阳的引力
11、提供D向心力仅由地球的引力提供解析：飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据vr，知探测器的线速度大于地球的线速度，故A正确根据ar2知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度，故B正确探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供，故C、D错误答案：AB10(2018河南南阳一中周考)2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射成功，卫星顺利进入预定转移轨道，如图所示为该卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R，则()A卫星在远地点的速度大于B卫星经过远地点时的速度最大C卫星经过远地点时的加速度小于D卫星经过远地点时加速
12、，卫星可能再次经过远地点解析：若卫星做半径为3R的匀速圆周运动，则Gm，再根据黄金代换GMgR2，整理可得v，由于卫星到达远地点P做近心运动，故在P点速度小于，A错误；根据半径与速度的关系可知，半径越大，速度越小，即远地点速度最小，B错误；根据Gmg和Gmg.在远地点g，C错误；卫星经过远地点时加速，则可能以3R为半径做匀速圆周运动，则可能再经过远地点，D正确答案：D11(2018重庆市第一中学高三期中考试)有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在赤道表面上随地球一起转动，b是近地轨道卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，它们均做匀速圆周运动，各卫星排列位置如图所示，则()Aa的向心加
13、速度等于重力加速度gB在相同时间内b转过的弧长最长Cc在4小时内转过的圆心角是Dd的运动周期有可能是20小时解析：地球同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据a2r知，c的向心加速度大由mg，得g，可知卫星的轨道半径越大，向心加速度越小，则地球同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；由vr知，a的线速度小于d的线速度，由m，得v，则知卫星的轨道半径越大，线速度越小，所以b的线速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故B正确；c是地球同步卫星，周期是24 h，则c在4 h内转过的圆心角是2，故C错误；
14、由开普勒第三定律k知，卫星的轨道半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期24 h，故D错误答案：B12(多选)(2018广东深圳调研)人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H，hH，两卫星共面且旋转方向相同某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方，设地球赤道半径为R，地面重力加速度为g，则()Aa、b线速度大小之比为 Ba、c角速度之比为 Cb、c向心加速度大小之比Da下一次通过c正上方所需时间等于t2解析：设卫星的线速度为v，则：Gm，所以v，可知a、b线速度大小之比为 ，故A正确；设卫星的角速度为，Gm2r，得，所以：，又由于同步卫星b的角速度与c的角
15、速度相同，所以，故B错误；同步卫星b的角速度与c的角速度相同，根据：a2r可得：，故C正确；设卫星a的周期为T，由Gm(Rh)，mg，得T2，故D错误答案：AC13(2018辽宁鞍山一中期中)万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性(1)用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果已知地球质量为M，自转周期为T，引力常量为G.将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0.a若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h1.0%R的情形算出具体数值(计算结果保
16、留三位有效数字)；b若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式(2)设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径r、太阳的半径RS和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？解析：(1)在地球北极点不考虑地球自转，则弹簧秤所称得的重力即为其万有引力，于是F0，F1G.可以得出：()21.02.在赤道处：F2Gm2RGmR，可得：1.(2)设太阳的质量为MS，地球公转周期为T根据万有引力定律有m()2r，得T.又因为MSVR，解得T.从上式可知地球的公转周期不变答案：(1)()21.021(2)一年
