高考物理母题题源系列专题05天体运动与人造航天器(含解析).doc

专题05 天体运动与人造航天器【母题一】 2015年福建卷第14题【母题原题】14. 如图，若两颗人造卫星a和b均绕地球做匀速圆周运动，a、b到地心O的距离分别为r1、r2，线速度大小分别为v1、v2则： （ ） 【母题来源二】 2015年广东卷第20题【母题原题】20．（多选）在星球表面发射探测器，当发射速度为v时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到v时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，已知地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1，下列说法正确的有： （ ）A．探测器的质量越大，脱离星球所需的发射速度越大B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大C．探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等D．探测器脱离星球的过程中势能逐渐变大【命题意图】 本类题通常主要考查对描述圆周运动的基本参量——线速度、角速度、周期（频率）等概念的理解，以及对牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等规律的理解与应用考试方向】 这类试题在考查题型上，通常以选择题的形式出现，极个别情况下会出现在计算题中，难度一般中等；在考查内容上一般考查对描述圆周运动参量间的关系、牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等基本概念和基本规律的理解与应用，有时还会涉及能量知识，同时还会考查运用控制变量法进行定性判断或定量计算的能力。

得分要点】在行星（卫星）运动中，所做匀速圆周运动的向心力由中心天体对它们的万有引力提供，即：＝Fn，设中心天体的质量为M，行星或卫星（即环绕天体）的质量为m，根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式有：＝Fn＝＝＝mrω2＝＝man，解得：【母题1】2013年12月2日，我国探月卫星“嫦娥三号”在西昌卫星发射中心成功发射升空，飞行轨道示意图如图所示．“嫦娥三号”从地面发射后奔向月球，先在轨道Ⅰ上运行，在P点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道Ⅱ上的近月点，则有关“嫦娥三号”下列说法正确的是： （ ）A．由于轨道Ⅱ与轨道Ⅰ都是绕月球运行，因此“嫦娥三号”在两轨道上运行具有相同的周期B．“嫦娥三号”从P到Q的过程中月球的万有引力做正功，速率不断增大C．由于“嫦娥三号” 在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度，因此在轨道Ⅱ上经过P的加速度也小于在轨道Ⅰ上经过P的加速度D．由于均绕月球运行，“嫦娥三号”在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上具有相同的机械能【母题2】 如图所示，人造卫星A、B在同一平面内绕地球做匀速圆周运动则这两颗卫星相比： （ ）A．卫星A的线速度较大 B．卫星A的周期较大C．卫星A的角速度较大 D．卫星A的加速度较大【母题3】如图为“高分一号”卫星与北斗导航系统中的“G1”卫星，在空中某一平面内绕地心O做匀速圆周运动的示意图。

已知卫星“G1”的轨道半径为r，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G则： （ ）A．“高分一号”的加速度小于卫星“G1”的加速度B．“高分一号”的运行速度大于第一宇宙速度C．地球的质量为D．卫星“G1”的周期为【母题4】（多选）某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如它的轨道半径增加到原来的n倍后，仍能够绕地球做匀速圆周运动，则： （ ）A．根据，可知卫星运动的线速度将增大到原来的n倍B．根据，可知卫星受到的向心力将减小到原来的倍C．根据，可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的倍D．根据，可知卫星运动的线速度将减小到原来的倍考点：万有引力定律的应用.【母题5】宇宙间存在一些离其它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的星位于等边三角形的三个顶点，三角形边长为L，忽略其它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，下列说法正确的是： （ ）A．每颗星做圆周运动的角速度为B．每颗星做圆周运动的加速度与三星的质量无关C．若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍D．若距离L和每颗星的质量m都变为原来的2倍，则线速度变为原来的4倍【母题6】如图所示，一个质量均匀分布的星球，绕其中心轴PQ自转，AB与PQ是互相垂直的直径。

星球在A点的重力加速度是P点的90%，星球自转的周期为 ，万有引力常量为，则星球的密度为： （ ）A． B． C． D．【母题7】研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比： （ ）A．向心加速度变大 B．角速度变大C．线速度变大 D．距地面的高度变大【母题8】人教版高中物理教材必修2中介绍，亚当斯通过对行星“天王星”的长期观察，发现其实际运行的轨道与圆轨道存在一些偏离，且每隔时间t发生一次最大的偏离亚当斯利用牛顿发现的万有引力定律对观察数据进行计算，认为形成这种现象的原因可能是天王星外侧还存在着一颗未知行星（后命名为海王星），它对天王星的万有引力引起其轨道的偏离设海王星运动轨道与天王星在同一平面内，且与天王星的绕行方向相同，天王星的运行轨道半径为R，周期为T利用上述三个物理量能推导出海王星绕太阳运行的圆轨道半径是： （ ）A. B. C. D.【母题9】如图，地球赤道正上空有两颗卫星，其中a为地球同步卫星，轨道半径为r，b为另一颗卫星，轨道半径为同步卫星轨道半径的。

从图示时刻开始计时，在一昼夜内，两颗卫星共“相遇”的次数为（所谓相遇，是指两颗卫星距离最近）： （ ）A．2次 B．3次 C．4次 D． 5次【母题10】设地球自转周期为T，质量为M引力常量为G假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为R同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为 ： （ ）A． B． C． D．。