重难突破7　天体运动中的三类热点问题

4/4重难突破7天体运动中的三类热点问题1.（2025·北京高考7题）2024年6月，嫦娥六号探测器首次实现月球背面采样返回。如图所示，探测器在圆形轨道1上绕月球飞行，在A点变轨后进入椭圆轨道2、B为远月点。关于嫦娥六号探测器，下列说法正确的是（）A.在轨道2上从A向B运动过程中动能逐渐减小B.在轨道2上从A向B运动过程中加速度逐渐变大C.在轨道2上机械能与在轨道1上相等D.利用引力常量和轨道1的周期，可求出月球的质量2.（2025·河南新乡三模）“神舟十九号”飞船与空间站的变轨对接可简化为如图所示的过程，飞船变轨前稳定运行在圆轨道1，空间站运行在圆轨道3，椭圆轨道2为飞船的转移轨道。轨道1和2、2和3分别相切于P、Q两点。关于“神舟十九号”飞船，下列说法正确的是（）A.飞船的发射速度小于空间站的在轨运行速度B.飞船从轨道2变轨到轨道3需要在Q点点火减速C.若要让飞船与同一轨道上位于前方的空间站对接，可将飞船加速到一个较高轨道，然后再减速追上空间站完成对接D.飞船从P点沿椭圆轨道运动到Q点，地球引力对飞船一直做负功3.（2024·湖北高考4题）太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动，如图中实线所示。为了避开碎片，空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体，使空间站获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（）A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大4.（2025·河北秦皇岛二模）嫦娥六号返回器返回过程大致可分为三个过程：第一、升空进入环月轨道等待返回时机，第二、进入月地转移轨道，第三、首次进入大气层（最大速度31马赫），利用大气摩擦减速后弹起并离开大气层，在引力作用下再入大气层最终着陆。其第三步俗称“太空打水漂”，标准术语为“半弹道跳跃式返回”。我们用如图所示的模型来简化描绘嫦娥卫星返回过程，下列说法正确的是（）A.嫦娥六号在返回地球时最大速度超过第二宇宙速度B.嫦娥六号在第三步，第一次反弹离开大气层到达最高点时运动速度一定大于第一宇宙速度C.嫦娥六号从环月轨道经Z点时应减速以进入月地转移轨道D.嫦娥六号在进入月地转移轨道Z点处的机械能大于在环月轨道上P点处的机械能5.（2025·山东日照二模）如图所示，卫星A、B均绕地心在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，某时刻卫星B与地心连线和卫星A与地心连线的夹角为60°。已知卫星A为地球静止轨道卫星，卫星B的周期约为2h。则从该时刻至两卫星第一次相距最远所需的时间约为（）A.811h B.611C.411h D.2116.（2025·湖南娄底二模）2025年3月12日，澳大利亚悉尼大学的伊里斯·德·鲁伊特带领团队终于解开了一个自去年被发现以来一直困扰着他们的神秘重复无线电信号之谜。经过深入研究，研究团队将这一信号追踪至一个奇特的双星系统，该系统包含一颗白矮星和一颗红矮星伴星，设白矮星质量为m1，红矮星质量为m2，两个星体质量分布均匀且二者之间的距离为L，万有引力常量为G，不计其他星球的影响，下列说法正确的是（）A.白矮星与红矮星的向心力相同B.白矮星与红矮星的线速度大小之比为mC.白矮星的角速度大小为GD.白矮星与红矮星的动量大小之比为m7.（2025·湖北武汉一模）两颗卫星a、b围绕着某行星的运动轨迹均为圆周，运转方向相同且在同一平面内，两卫星上各安装有引力传感器，引力传感器显示两卫星间引力F随时间t变化规律如图所示，已知卫星a的轨道半径为r0，周期为T0，卫星a的轨道半径小于卫星b的，下列说法正确的是（）A.卫星b的轨道半径为3r0B.卫星b的周期为2T0C.Δt＝4+27D.两卫星a、b绕行时加速度大小之比为9∶18.（2025·福建福州二模）如图所示为天启星座04组卫星中的卫星A与北斗导航卫星B绕地球的运动轨迹，两卫星轨道均视为圆轨道，且两轨道平面不共面。某时刻，卫星A恰好位于卫星B的正下方，一段时间后，A在另一位置从B的正下方经过，已知卫星A的轨道半径为r，则卫星B的轨道半径可能为（）A.2753r B.C.32782r D9.（2025·辽宁葫芦岛一模）在地月系统中，通常认为地球静止不动，月球绕地球做匀速圆周运动，如图a所示，月球绕地球运动的周期为T1；实际上地月系统应为如图b所示的双星系，在相互之间的万有引力作用下绕连线上的O点做匀速圆周运动，O点在地球内部，距地心0.73个地球半径处。月球绕O点运动的周期为T2。若地球、月球质量分别为M、m，两球心相距为r，万有引力常量为G，下列说法正确的是（）A.图a中，地球密度为3B.图a月球绕地球运动的周期T1大于图b中月球绕O点运动的周期T2C.地月双星轨道中O点到地心距离为MMD.图b中若把部分月壤运回到地球，若地月距离r不变，则最终月球绕地球做圆周运动的周期T2将变小10.〔多选〕（2026·河南郑州模拟）地球和月球可视作一个双星系统，它们同时绕他们连线上的A点转动。在这个转动的平面内存在五个拉格朗日点，在这些点上的卫星能够在地球和月球的共同引力作用下也绕A点转动，并且在转动过程中与地球和月球的相对位置保持不变。如图所示，在拉格朗日点L4处存在一个监测卫星，与地球球心、月球球心的连线恰构成一个等边三角形，其主要作用是监测