2023年高考物理一轮复习核心技知识点提升4.4万有引力与宇宙航行.pdf

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1、4.4万有引力与宇宙航行自主命题卷全国卷考情分析2021.山东卷.T 5 万有引力定律2021 湖南卷 T 7 人造 卫 星 宇 宙 速度2021 河北卷 T 4 人造卫星2021 浙江1 月选考 T 7 人造卫星2020山东卷T7 万有引力定律2020浙江1 月选考T9 人造卫星2020 天津卷 T 2 人造卫星2021.全国甲卷.T 1 8 万有引力定律2021全国乙卷-T 1 8 万有引力定律2020全 国 卷 I.T 1 5 万有引力定律2020全国卷H-T 1 5 人造卫星2020全国卷H L T 1 6 人造卫星2019全国卷I L T 1 4 万有引力定律2018全国卷I-T 2

2、 0 双星模型试题情境生活实践娄地球不同纬度重力加速度的比较学习探究类开普勒第三定律的应用，利 用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天 体 的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型。忌一、开普勒三定律定律内容图示或公式开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳运动的轨道 都 是 太 阳 处 在 的一个焦点上k太阳L a f开普勒第二定律（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的_ _ _ _ 相等开普勒第三定律(周期定律)所有行星的轨道的半长轴的跟它的公转周期的.的比值都相等%是一个与行星无关的常量

3、二 万有引力定律1.内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m 和 m2的 乘 积 成,与它们之间距离r 的二次方成_ _ _ _一2.表达式F=d ,G 为引力常量，G=6.67X 10 11 N-m2/kg2.3.适用条件(1)公式适用于间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点，厂是 间的距离.4.天体运动问题分析(1)将天体或卫星的运动看成 运动，其所需向心力由_ _ _ _ _ _ _ 提供.(2)基本公式：TBB.EkAEkBC.SA=SBD-7A2-7B2勒等人研究成果的启

4、发算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的1 8 倍,并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现，过了这一定的时间果真哈雷的预言得到证实。由此人们更加深信牛顿及开普勒等人的科学成果是以严格的数学方法和逻辑体系把宇宙间的运动统一起来的，这对人类解释与预见物理现象具有决定意义，为工业革命开创了道路，是人类认识自然历史的第一次理论大综合。已知哈雷彗星最近出现的时间是1986年，请你根据牛顿及开普勒等人的科学成果估算,它下次飞近地球大约将在(加取1.4 1 4)()A.2030 年 B.2052 年C.2062 年 D.2080 年G国6a1火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可

5、知()A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积万有引力定律的理解及应用1.万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力尸表现为两个效果：一是重力/g,二是提供物体随地球自转的向心力产向，如图所示.(1)在赤道上：+marR.(2)在两极上：6甯=mgo.(3)在一般位置：万有引力弹等于重力m g与向心力产向的矢量和.越靠近两极，向心力越小，g 值越大.由于物体随地球自转所需的向心力较小,常认为万有引力近似等于重力，即 甯=mg.2.星体表面

6、及上空的重力加速度(以地球为例)(1)地球表面附近的重力加速度g(不考虑地球自转)：，g=d 耨，得8=耨(2)地球上空的重力加速度g地球上空距离地球中心/=/?+处的重力加速度为g,m g=微 簿，得 g3.万有引力的“两点理解”和“两个推论”(1)两点理解两物体相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力.地球上的物体(两极除外)受到的重力只是万有引力的一个分力.星体内部万有引力的两个推论推论1：在匀质球壳的空腔内任意位置处，质点受到球壳的万有引力的合力为零，即尸 引=0.推论2：在匀质球体内部距离球心r 处的质点(加)受到的万有引力等于球体内M m半径为r 的同心球体(M)对它的万有引力，即

7、b=G p.例题2.一飞船围绕地球做匀速圆周运动，其离地面的高度为H,若已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R。则飞船所在处的重力加速度大小为()已知地球质量大约为月球质量的100倍，地球半径大约为月球半径的5 倍。则:(1)月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比约为多少？(2)月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为多少？设地球可视为质量均匀分布的球体.已知地球表面重力加速度在两极的大小为go,在赤道的大小为g,地球自转的周期为T,引力常量为G.地球的密度为()3 兀(gog)A-GT2go-GT2(go-g)c悬nG 3T 兀2ggo Q Q C天体质量和密度的估算求天体质

8、量和密度常用的估算方法X使用方法已知量利用公式表达式备注质量的计算利用运行天体r、TMm 4 兀2G=inr y-o一 4兀2,M GT2只能得到中心天体的质量八VMm v2K U1M-uv、TMm v2/2 口一 VV3T利用天体表面重力加速度g、RGMm一1,gR2M-G密度的计算利用运行天体八T、RMm 4兀2加 二”4 收a3兀r3p G t1Ri当r=火时3兀PG f利用近地卫星只需测出其运行周期利用天体表面重力加速度g、RGMmm g-R24 兀 R33-P4TIGR例题3.宇航员在月球表面将一片羽毛和一个铁锤从同一高度由静止同时释放，二者几乎同时落地.若羽毛和铁锤是从高度为h处下

9、落，经时间r落到月球表面.已知引力常量为G,月球的半径为R.求：(不考虑月球自转的影响)月球表面的自由落体加速度大小g 丹;(2)月球的质量M；(3)月球的密度1(多选)已知引力常量G,地球表面处的重力加速度g,地球半径R,地球上一个昼夜的时间Tl（地球自转周期），一年的时间72（地球公转周期），地球中心到月球中心的距离L,地球中心到太阳中心的距离L.你能计算出（）A.地球的质量?地=噌4 冗 21,3B.太阳的质量机太0/24兀 之 七 1 3C.月球的质量机“=甘 5 I、一 37rD.太阳的平均密度=方岸（多选）卫星绕某行星做匀速圆周运动的速率的平方（。个 与卫星的轨道半径的倒数I）的关

10、系如图所示，图中b为图线纵坐标的最大值，图线的斜率为 左，引力常量为G,则下列说法正确的是（）上 A.行星的半径为助k 3Z?3B.行星的质量为笆.行星的密度 为 晨 9D.行星的第一宇宙速度为亚卫星运行参数的分析4.向心加速度：G%=?a=a=g结论：r 越大，0、a 越小，T越大.例题4.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示.若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2,则火星与地球绕太阳运动的（）中国行星探测M a rs A.轨道周长之比为2：3B.线速度大小之比为小：也C.角速度大小之比为2吸：3小D.向心加速度大小之比为9：4（多选）

11、甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2 倍.下列应用公式进行的推论正确的有（）A.由9 可知，甲的速度是乙的娘倍B.由可知，甲的向心加速度是乙的2 倍 C.由w二 畔1可知，甲的向心力是乙的;D.由捻=%可知，甲的周期是乙的2啦倍关于地球同步卫星,下列说法错误的是（)A.它的周期与地球自转周期相同B.它的周期、高度、速度大小都是一定的C.我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D.我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空I卫星的发射与变轨1.第一宇宙速度的推导方法一：由（3=湍得GM/6.67X10-I,X5.98X 1024弋7.9X103 向5.方法二：由堵得

12、Vi=病=、9.86.4 义 1()6 m/s7.9X 103 m/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度,此时它的运行周期最短，Tmin=2rJ=5 075 s心85 min./归16.7 km/s归 11.2 km/s 地 球)忙 7.9 km/s 2.宇宙速度与运动轨迹的关系 三个宇宙速度(1)0发=7.9 km/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动.(2)7.9 km/su发 11.2 km/s,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆.(3)11.2 km/sWo发 V1,在B点加速，则V3 VB,又因为 V V3,故有 VA V V3 VB.（2）加速度：因为在A点，卫星

13、只受到万有引力作用，故不论从轨道I还是轨道n上经过A点，卫星的加速度都相同，同理，经过8点加速度也相同.（3）周期：设卫星在I、I I、I I I轨道上运行周期分别为、炎、T3,轨道半径分别为八、双半长轴）、由开普勒第三定律最=上可知T 1 T 2 D.c 到d 的时间tcd 2.国产科幻巨作 流浪地球 开创了中国科幻电影的新纪元，引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论.其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系.假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R,最远距离为7R（A 为加速前地球与太阳间的距离），则在该轨道

14、上地球公转周期将变为（）A.8 年 B.6 年 C.4 年 D.2 年3.火星的质量约为地球质量的上，半径约为地球半径的则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（）离2A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.54.一火箭从地面由静止开始以5 m/s2的加速度竖直向上匀加速运动，火箭中有一质量为1.6kg的科考仪器，在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9N,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的（地球表面处的重力加速度g 取 10m/s2）（）A（倍 B.2 倍 C.3 倍 D.4 倍5.假设地球是一半径为H、质量分布均匀的球体.一矿井深度为，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体

15、的引力为零，则矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）A.1 4 B.1+4K KC曰6.我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉卫星发射中心成功发射.“墨子”由火箭发射至高度为500 km 的预定圆形轨道.此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7,G7属于地球静止轨道卫星（高度约为36000 km）,它将使北斗系统的可靠性进一步提高.关于卫星以下说法中正确的是（）A.这两颗卫星的运行速度可能大于7.9 km/sB.通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌正上方C.量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7的周期小D.量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小7.如图，甲

16、、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和 2M 的行星做匀速圆周运动.下列说法正确的是（）尸 、生 /1 ，以乙J-，A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大8.若一均匀球形星体的密度为，引力常量为G,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（）A.、倍B.骋D.岛9.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为动、V 2,近地点到地心的距离为广，地球质量为M,引力常量为6.则（）B.V V 29 VI D.V GM10.2020年7

17、月2 3日，天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射，中国航天开启了走向深空的新旅程.由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、科学探测和离轨着陆六个阶段，其中的着陆巡视器于2021年5月15日着陆火星，则（）禽轨着陆段科学探测段火转移段发射段火星捕获段火星停泊段A.天间一号发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度B.天问一 号 在“火星停泊段”运行的周期大于它在“科学探测段”运行的周期C.天问一号从图示“火星捕获段”需经过加速才能运动到“火星停泊段”D.着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆火星过程，机械能守恒4.4万有引力与宇宙航行自主命

18、题卷全国卷考情分析2021.山东卷.T 5 万有引力定律2021 湖南卷 T 7 人造 卫 星 宇 宙 速度2021河北卷-T 4 人造卫星2021 浙江1 月选考 T 7 人造卫星2020山东卷T7 万有引力定律2020浙江1 月选考T9 人造卫星2020 天津卷 T 2 人造卫星2021全国甲卷-T 1 8 万有引力定律2021 全国乙卷-T 1 8 万有引力定律2020全 国 卷 I.T 1 5 万有引力定律2020全国卷H-T 1 5 人造卫星2020全国卷H L T 1 6 人造卫星2019全国卷I L T 1 4 万有引力定律2018全国卷I-T 2 0 双星模型试题情境生活实践娄

19、地球不同纬度重力加速度的比较学习探究类开普勒第三定律的应用，利 用“重力加速度法”、“环绕法”计算天体的质量和密度，卫星运动参量的分析与计算，人造卫星，宇宙速度，天 体 的“追及”问题，卫星的变轨和对接问题，双星或多星模型。忌一、开普勒三定律定律内容图示或公式开普勒第一定律（轨道定律）所有行星绕太阳运动的轨道都是椭 圆,太阳处在椭圆的一个焦点上k太阳L af开普勒第二定律（面积定律）对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等二 万有引力定律1.内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m和/2的乘积成正 比,与它们之间距离r的二次方

20、成反比.2.表达式开普勒第三定律(周期定律)所有行星的轨道的半长轴的二次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等%是一个与行星无关的常量F=d-,G 为引力常量，G=6.67X 10 11 N-m2/kg2.3.适用条件公式适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离.4.天体运动问题分析 将天体或卫星的运动看成匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.(2)基本公式：TBB.EkAEkBD-7A2-7B2【答案】A D【解析】根据开普勒第三定律知，A、D正确：由 旦 泮=肾 和 反=；可得瓜=一 寸，因R

21、ARB,mA=m n,则 为4.向心加速度：6等=。=早周期：G华=，（第2 r0结论：r越大，。、a越小，T越大.例 题4.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示.若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2,则火星与地球绕太阳运动的（）中国行星探测M a rs A.轨道周长之比为2：3B.线速度大小之比为小：爽C.角速度大小之比为272:3小D.向心加速度大小之比为9：4【答案】C【解析】轨道周长C=2口，与半径成正比，故轨道周长之比为3：2,故A错误；根据万有引力提供向。力有一p=（7,仔。=，丁，仔 乙=，77=才1，故B错误；由万有引力

22、提供向心力有罩=”。2尸,得得詈故C正确；由创密=m a,得 =%,得 =鸟=故D错误.广 。见废 9（多选）甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍.下列应用公式进行的推论正确的有（）A.由0=而 可 知，甲的速度是乙的也倍B.由可知，甲的向心加速度是乙的2倍C.由P=G华 可知，甲的向心力是乙的（D.由捻=上可知，甲的周期是乙的2 6倍【答案】CD【解析】人造卫星绕地球做圆周运动时有G2詈=，*,即因此甲的速度是乙的半倍，故A错误；由G/誓=/“。得 =?,故甲的向心加速度是乙的;，MmI故B错误；由F=G 知甲的向心力是乙的不故C正确；由开普勒第三定律了=k

23、,绕同一天体运动，攵值不变，可知甲的周期是乙的26倍，故D正确.GQG跳关于地球同步卫星，下列说法错误的是（）A.它的周期与地球自转周期相同B.它的周期、高度、速度大小都是一定的C.我国发射的同步通讯卫星可以定点在北京上空D.我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空【答案】C【解析】地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，选 项A正确：根 据G =”84n2=加于7可知，因地球同步卫星的周期一定，则高度、速度大小都是一定的，选项B正确；我国发射的同步通讯卫星若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了 “同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，因此同步卫星必须定

24、点在赤道上空，不可以定点在北京上空，故C错误，D正确.QG您卫星的发射与变轨1.第一宇宙速度的推导方法一：由 常?=年 得VI=6.6 7 X 1(T X 5.9 8 X 10246.4X 106m/s=7.9 X 1 0 3 m/s.方法二：由m g=瞪得S=V=、9.8 X 6.4 X 1()6 m/s七7.9 X 1 0 3 m/s.第一宇宙速度是发射人造卫星的最小速度，也是人造卫星的最大环绕速度,此时它的运行周期最短,7min=2：=5 0 7 5 s 8 5 m i n.2.宇宙速度与运动轨迹的关系(1 发=7.9 k m/s时，卫星绕地球做匀速圆周运动.(2)7.9 k m/s u

25、发 1 1.2 k m/s,卫星绕地球运动的轨迹为椭圆.(3)1 1.2 k m/s W o发 1 6.7 k m/s,卫星绕太阳做椭圆运动.(4)0发2 1 6.7 k m/s,卫星将挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间.3.卫星发射及变轨过程概述人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示.(1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道I 上.(2)在 A 点点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道H.(3)在B点(远地点)再次点火加速进入圆形轨道III.4.三个运行物理量的大小比较(1)速度：设卫星在圆轨道I 和III上

26、运行时的速率分别为。3,在轨道H上过A点和B点速率分别为VA.0B.在A点加速，则VA Vl,在B点加速，则V3 VB,又因为 01 03,故有 VA V V3 VB.(2)加速度：因为在A 点，卫星只受到万有引力作用，故不论从轨道I 还是轨道n 上经过A 点，卫星的加速度都相同，同理，经过8 点加速度也相同.(3)周期：设卫星在I、II、III轨道上运行周期分别为八、乃、7 3,轨道半径分别为、皿半长轴)、由开普勒第三定律提=%可知T1T2【答案】D【解析】据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度最大，在远日点的速度最小，行星由a到b运动时的平均速率大于由c到d运动时的平均速率，而弧长出?等

27、于弧长cd,故从a到人的运动时间小于从c到d的运动时间，同理可知，从d经a到的运动时间小于从人经c到d的运动时间，A、B错误；从a经6到c的时间和从c经d到a的时间均为,，可得tab=the=tcd,C错误，D正确.2.国产科幻巨作 流浪地球开创了中国科幻电影的新纪元，引起了人们对地球如何离开太阳系的热烈讨论.其中有一种思路是不断加速地球使其围绕太阳做半长轴逐渐增大的椭圆轨道运动，最终离开太阳系.假如其中某一过程地球刚好围绕太阳做椭圆轨道运动，地球到太阳的最近距离仍为R,最远距离为7R（R为加速前地球与太阳间的距离），则在该轨道上地球公转周期将变为（）A.8年 B.6年 C.4年 D.2年【答

28、案】A【解析】R+7 R ,R3（-7）3由开普勒第三定律得：笆=万 一，解得力=8年，选 项A正确.3.火星的质量约为地球质量的击半径约为地球半径的;，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（）A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5【答案】BM m【解析】万有引力表达式为尸=6尸，则同一物体在火星表面与在地球表面受到 的 引 力 的 比 值 为 兽=萼 =0.4,选 项B正确.4.一火箭从地面由静止开始以5 m/s2的加速度竖直向上匀加速运动，火箭中有一质量为1.6kg的科考仪器，在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9N,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的（地球

29、表面处的重力加速度g取10m/s2）（）A.g倍B.2倍C.3倍D.4倍【答案】C【解析】在上升到距地面某一高度时，根据牛顿第二定律可得尸N?g=ma,解 得 g =m/s2=,因 为G =g,可 得r=4 R,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径R的3倍，选C.5.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为()A.I/B.1+元C.D【答案】A【解析】如图所示，根据题意，地面与矿井底部之间的环形部分对处于矿井底部的物体引力为零.设地面处的重力加速度为g,地球质量为M,地球表面的物体加受到力近似

30、等于万有引力，故m g=d -,又，兀尸，故且二,npGR-,设矿井底部的重力加速度为g ,图中阴影部分所示球体的半径=?一4 e dd,则g=KnpG(RcT),联 立 解 得 匚=1 一石，A正确.3 g K6.我国首颗量子科学实验卫星“墨子”已于酒泉卫星发射中心成功发射.“墨子”由火箭发射至高度为500 km的预定圆形轨道.此前在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G7,G7属于地球静止轨道卫星(高度约为36000 k m),它将使北斗系统的可靠性进一步提高.关于卫星以下说法中正确的是()A.这两颗卫星的运行速度可能大于7 9 km/sB.通过地面控制可以将北斗G7定点于西昌

31、正上方C.量子科学实验卫星“墨子”的周期比北斗G7的周期小D.量子科学实验卫星“墨子”的向心加速度比北斗G7的小【答案】C【解析】根 据 拉 普=/，得。=、/件知轨道半径越大，线速度越小，北 斗G7和量子科学实验卫星“墨子”的线速度均小于地球的第一宇宙速度，故A错误：北斗G 7即同步卫星，只能定点于赤道正上方，故B错误；根据盗 二加爷广，得T=、/需，所以量子科学实验卫星“墨子”的周期小，故C正确；卫星的向心加速度。=誓,半 径 小 的 量 子 科 学 实 验 卫 星“墨子”的向心加速度比北斗G 7的大，故D错误.7 .如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周

32、运动.下列说法正确的是（）/Y 1一、M j .2 M/；乙、/J A.甲的向心加速度比乙的小B .甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大【答案】A【解析】根 据（r=m a可得a=G y,则a:。2=1 ：2,故A正确；根据公式有J可 得T=2:则T 乃=啦：1,故B错误；根据公式 2 r可 得t w =则 C 01:(0 2=1:2,故 C 错误；根据*=1 年,可得 v=B奥，则V:V2=1 :啦，故D错误.8.若一均匀球形星体的密度为p,引力常量为G,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是（）t BA/r.G p。471Gp【答案】A【解析】根据卫星

33、受到的万有引力提供其做圆周运动的向心力可得G 瞿=痔）2.球形 星 体 质 量 可 表 示 为：M=p r i Rf,由 以 上 两 式 可 得：A正确.9.1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动.如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为动、V 2,近地点到地心的距离为广，地球质量为M,引力常量为6.则（）B.VlV2,Vl D.Vl V,GM【答案】B【解析】“东 方 红 一 号”环 绕 地 球 在 椭 圆 轨 道 上 运 动 的 过 程 中，只 有 万 有 引 力 做 功，因而 机 械 能 守 恒，其 由 近 地 点 向 远 地 点

34、 运 动 时，万 有 引 力 做 负 功，卫 星 的 势 能 增 加，动 能 减 小，因 此 切 0 2；“东 方 红 一 号”离 开 近 地 点 开 始 做 离 心 运 动，则由离心运动的条件可知解得加，尸4 B正 确，A、C、D错误.10.2020年7月2 3日，天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭成功发射，中国航天开启了走向深空的新旅程.由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过如图所示的发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、科学探测和离轨着陆六个阶段，其中的着陆巡视器于2021年5月15日着陆火星，则（）离轨着陆段科学探测段火转移段发射段火星捕获段火星停泊段A.天间一号发射速度大于第一

35、宇宙速度,小于第二宇宙速度B.天问一号在“火星停泊段”运行的周期大于它在“科学探测段”运行的周期C.天问一号从图示“火星捕获段”需经过加速才能运动到“火星停泊段”D.着陆巡视器从图示“离轨着陆段”至着陆火星过程，机械能守恒【答案】B【解析】由于天问一号需要到达火星，因此其最终会脱离地球的引力束缚，其发射速度应大于第二宇宙速度，A错误；由题图可知，天问一号在“火星停泊段”运行的轨道半长轴大于它在“科学探测段”运行的轨道半长轴，则由开普勒第三定律有$=热，可知天问一号在“火星停泊段”运行的周期大于它在“科学探测段”运行的周期，B正确；天问一号从“火星捕获段”进入轨道较低的“火星停泊段”，需要在近火点减速，选项C错误；假设着陆巡视器从“离轨着陆段”至着陆火星过程机械能守恒，则随着着陆巡视器到火星表面的距离降低（重力势能减小），着陆巡视器的速度会越来越大（动能增大），到火星表面时速度达到最大，与实际情况不符（出于安全考虑，着陆巡视器着陆火星时，速度应很小），故假设不成立，选 项D错误.