鲁科版 高一 第5章 万有引力定律及其应用 专项2 卫星变轨问题 天天练

一、单选题

1. 难度：中等

我国将发射“天宫二号”空间实验室，之后发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是

A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接

B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接

C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接

二、多选题

2. 难度：简单

神舟十一号飞船与天宫二号空间实验室在太空中自动交会对接的成功，显示了我国航天科技力量的雄厚。已知对接轨道所处的空间极其稀薄的大气，下列说法正确的是（　　）

A.为实现对接，飞船与天宫二号运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫二号的动能可能会增加

C.如不加干预，天宫二号的轨道高度将缓慢降低

D.进入天宫二号的航天员处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用

三、单选题

3. 难度：中等

已知月球半径为，月球表面的重力加速度为，假设“嫦娥四号”正在距月球表面高度为的圆形轨道Ⅰ上运动，如图所示。到达轨道的点点火变轨椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的近月点点再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动。对此过程下列说法正确的是（　　）

A.“嫦娥四号”在点点火后，动能增加

B.由已知条件不能求出“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上的运行周期

C.只有万有引力作用情况下，“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上通过点的加速度大于在轨道Ⅲ上通过点的加速度

D.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上绕月球运行一周所需的时间为

四、多选题

4. 难度：中等

我国天宫一号飞行器已完成了所有任务，预计在2018年上半年坠入大气层后烧毁．如图所示，设天宫一号原来在圆轨道Ⅰ上飞行，到达P点时转移到较低的椭圆轨道Ⅱ上(未进入大气层)，则天宫一号(　)

A.在P点减速进入轨道Ⅱ

B.在轨道Ⅰ上运动的周期大于轨道Ⅱ上运动的周期

C.在轨道Ⅰ上的加速度大于轨道Ⅱ上的加速度

D.在轨道Ⅰ上的机械能大于轨道Ⅱ上的机械能

五、单选题

5. 难度：中等

“嫦娥三号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球，在距离月球表面的点进行第一次“刹车制动”后被月球俘获，进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行。然后卫星在点又经过两次“刹车制动”，最终在距月球表面的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（        ）

A. 卫星在三个轨道上运动的周期

B. 不考虑卫星质量的变化，卫星在三个轨道上的机械能

C. 卫星在不同轨道运动到点（尚未制动）时的加速度都相等

D. 不同轨道的半长轴（成半径）的二次方与周期的三次方的比值都相等

6. 难度：中等

经过几十万公里的追逐后，神舟十一号飞船于北京时间2016年10月19日凌晨与天宫二号成功实施自动交会对接，如图所示，若神舟十一号飞船与天宫二号均绕地球的中心做半径为、沿逆时针方向的匀速圆周运动，已知地球的半径为，地球表面的重力加速度为，则（　　）

A.神舟十一号飞船的线速度大小为

B.神舟十一号飞船从图示位置运动到天宫二号所在位置所需要时间为

C.神舟十一号飞船要想追上天宫二号，只需向后喷气

D.神舟十一号飞船要想追上天宫二号，万有引力一定对神舟十一号飞船先做负功后做正功

六、多选题

7. 难度：中等

2017年4月,我国第一艘货运飞船天舟一号顺利升空，随后与天宫二号交会对接．假设天舟一号从B点发射经过椭圆轨道运动到天宫二号的圆轨道上完成交会，如图所示．已知天宫二号的轨道半径为r，天舟一号沿椭圆轨道运动的周期为T，A、B两点分别为椭圆轨道的远地点和近地点，地球半径为R，引力常量为G．则  （         ）

A.天宫二号的运行速度小于7.9km/s

B.天舟一号的发射速度大于11.2km/s

C.根据题中信息可以求出地球的质量

D.天舟一号在A点的速度大于天宫二号的运行速度

七、单选题

8. 难度：中等

人造卫星甲、乙分别绕地球做匀速圆周运动，卫星乙是地球同步卫星，卫星甲、乙的轨道平面互相垂直，乙的轨道半径是甲轨道半径的倍，某时刻两卫星和地心在同一直线上，且乙在甲的正上方（称为相遇），如图所示，在这以后，甲运动8周的时间内，它们相遇了（   ）

A.4次 B.3次 C.2次 D.6次

9. 难度：中等

小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器的快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为(　　)

A.10π－6π

B.6π－4π

C.10π－2π

D.6π－2π

八、解答题

10. 难度：中等

2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空。如图所示，现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球表面静止，忽略下面缆线的质量。已知地球半径为R，自转周期为T，地球质量为M，万有引力常量为G.试讨论:

(1)太空电梯的距地高度;

(2)若赤道平面内的一颗卫星环绕地球做圆周运动，环绕方向与地球自转方向相反，周期为2T,某一时刻卫星在太空电梯正上方，问至少经过多长时间卫星再次经过太空电梯正上方？