5专题强化五天体运动的四类热点问题

1、专题强化五 天体运动的“四类热点”问题一、卫星的轨道【自测11 （多选）可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨逍（）A.与地球表面上某一纬线（非赤道）是共而同心圆B.与地球表而上某一经线所决泄的圆是共面同心圆C.与地球表而上的赤道线是共而同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D.与地球表面上的赤逍线是共而同心圆，但卫星相对地球表而是运动的二、地球同步卫星的特点【自测2（多选）北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星泄位与通信系统（CNSS）,建立后的北斗卫星导航系统包括 5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星？关于这些卫星, 以下说法正确的是（）A. 5颗同步卫星的轨道半径都相同B. 5颗同

2、步卫星的运行轨道必定在同一平面内C.导航系统所有卫星的运行速度一泄大于第一宇宙速度D.导航系统所有卫星中，运行轨道半径越大的，周期越小三、卫星变轨【自测3 “嫦娥三号”探测器由“长征三号乙”运载火箭从四昌卫星发射中心发射，首次实 现 月球软着陆和月而巡视勘察？如图1所示，假设“嫦娥三号”在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，贝 M ）月球1/ ! JA.若已知“嫦娥三号”环月圆轨道的半径、运动周期和引力常虽：，则可以算出月球的密度B, “嫦娥三号”由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C. “嫦娥三号”在环月椭圆轨道上 P点的速度大于0点的速度D. “嫦娥三

3、号”在环月圆轨道上的运行速率比月球的第一宇宙速度小研透命题点 细研老纲和贡越分析臾破命题点 命题点一近地卫星、同步卫星和赤道上物体的运行问题例1 （2017-江西鹰潭模拟）有"、b、c 四颗卫星，”还未发射，在地球赤道上随地球一起 转动，方任地而附近近地轨道上正常运行，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，设地球自转周期为24 h,所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，各卫星排列位置如图2所示，则下列关于卫星的说法中正确的是（图2A? "的向心加速度等于重力加速度 gB. e在4h内转过的圆心角为？C. b在相同的时间内转过的弧长最长D. d的运动周期可能是23h【例2】（201

4、6-全国卷1? 17）利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯.目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍.假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（）A. l h B.4 h C.8h D6h陵式1】（2016-四川理综3）国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”.如图3所示，1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，具轨道近地点高度约为 440 km,远地点高度约为2 060 km： 1984年4月8日成功发射的 东方红二号卫星运行在赤道上空35

5、 786 km的地球同步轨道上.设东方红一号在远 地点的加速度为5,东方红二号的加速度为"2,固立在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为"3,则"1、"2、"3的大小关系为（）图3B? "3>”2> "1C? d3>dl >G2D.t/l >"2>"3命题点二卫星变轨问题【例31 （多选）如图5是“嫦娥三号”飞行轨道示意图？假设“嫦娥三号”运行经过 P点第一次通 过近月制动使“嫦娥三号”在距离月面高度为 100 km的圆轨道I上运动，再次经过 P点 时第二 次通过近月制

6、动使“嫦娥三号”在距离月面近地点为高度为 15 km,远地点为P、高度为100 km的 椭圆轨道II上运动，下列说法正确的是（）?血娥三号"飞行轨逍示逆图妣道II 轨道修命逍修正 RI帆板M开发W及人轨 段A, “嫦娥三号”在距离月而高度为100 km的圆轨道I上运动时速度大小可能变化B, “嫦娥三号”在距离月而高度 100 km的圆轨道I上运动的周期一立大于在椭圆轨道 I 上 运 动的圆期C, “嫦娥三号”在椭圆轨道II上运动经过Q点时的加速度一泄大于经过 P点时的加速度D, “嫦娥三号”在椭圆轨道I【上运动经过0点时的速率可能小于经过 P点时的速率【变式2】（多选）2020年左右

7、我国将进行第一次火星探测，美国已发射了“凤凰号”着陆器降落在火星北极勘察是否有水的存在？如图6为“凤凰号”着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，轨道上的P、S、0三点与火星中心在同一直线上，P、Q两点分别是椭圆轨道的远火 星点和近火星点，且PQ=2QS，（已知轨道II为圆轨道）下列说法正确的是（）s/ Q ! 11;f 1.J *、工 p /二 7二）*图6A.着陆器在P点由轨道I进入轨道II需要点火加速B.着陆器在轨道II上S点的速度小于在轨道川上 Q点的速度C.着陆器在轨道II上S点与在轨道II【上P点的加速度大小相等D,着陆器在轨逍II上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道 111上由P

8、点运动到Q点的时间 的2倍命题点三双星或多星模型【例4】（2017-河北冀州2月模拟）2016年2月11日，美国科学家宣布探测到引力波.双星的运 动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由"、b两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动，测得“星的周期为几“、b两颗星的距 离为/, “、b两颗星的轨道半径之差为星的轨道半径大于b星的），贝9（）A. b星的周期为去TB.星的线速度大小为C. "、b两颗星的半径之比为土D.b两颗星的质量之比为弓【变式31 （多选）宇宙间存在一些离其他恒星较远的三星系统，英中有一种三星系统如图9所示，三颗质量

9、均为加的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为忽略其他星体对它们的引 力作用，三星在同一平而内绕三角形中心O做匀速圆周运动，万有引力常疑为 G,贝0 （）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a R,C.每颗星做圆周运动的周期为丫2g八3G加【变式4（多选）（2017-河北衡水模 成的四星系统，通常可忽略其他星 m,半径均为/?,四颗星稳左分布在边长D.每颗星做圆周运动的加速度与用的质量无关拟）宇宙中存在一些质呈相等且离其他恒星较远的四颗星组 体对它们的引力作用？设四星系统中每个星体的质量均为为公的正方形的四个顶点上，其中公远大于R已知 万有引力常量为G,忽略星体的自转

10、，则关于四星系统，下列说法正确的是（）A.四颗星做圆周运动的轨道半径为 #B.四颗星做圆周运动的线速度均为瑕2+乎）C.四颗星做圆周运动的周期均为2兀 冶*羽一2UD.四颗星表面的重力加速度均为 G徽命题点四 天体的追及相遇问题【例5（多选）如图10,三个质点a、b、c的质疑分别为ni> m 2>远大于加及加2）,在万有引力作用下，“、b在同一平而内绕C沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为心：m=l: 4,则下列说法中正确的有（）/ /赴 b/ 、1（；<X1/图10A? ”、b运动的周期之比为几：下:8B. "、b运动的周期之比为Ta : Th : 4C.从图示位置开始，在b转动一周的过程中，“、b、c共线12次D.从图示位置开始，在”转动一周的过程中，“、b、c共线14次【变式5】如图11所示，有A、B两颗卫星绕地心0做圆周运动，旋转方向相同.A卫星的周