[天体运动和卫星变轨问题]训练专题
天体运动和卫星变轨训练专题
1．如图，地球赤道上山丘e，近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地球做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则
A．v1>v2>v3 B．v1a2>a3 D．a1
2．据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km，运行速率分别为v1和v2。那么，v1和v2的比值为（月球半径取1700km） A．
1918 B．18 C．1819
D．1819
3．我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是( ) A．飞船变轨前后的速度相等
B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于超重状态
C．飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度
D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度
4．2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙—2251”卫星和美国“铱—33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是( )
A．甲的运行周期一定比乙的长 B．甲距地面的高度一定比乙的高 C．甲的向心力一定比乙的小 D．甲的加速度一定比乙的大 5．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2。设在卫星l、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则 A． 4 B． C． D． g1=⎛ TT4
1⎫3g1⎛2⎫3g1=⎛ T1⎫2 ⎪g1=⎛ T2⎫2⎪ g2 ⎪⎝T2⎪⎭
g= 2 ⎪⎝T1⎪⎭g2 ⎝T2⎪⎭g2 ⎝T1⎪⎭
6．太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是lg(T/T0)。纵轴是lg(R/R0)；这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是
A．
．
．
．
T0) /T
0) /T0) T0)
7．我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时)；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”
；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比， ( ) A．卫星速度增大，角速度减小 B．卫星速度增大，角速度增大 C．卫星速度减小，角速度增加 D．卫星速度减小，角速度减小
8.宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动，若飞船想与前面的空间站对接，飞船为了追上轨道空间站，可采取的方法是( )
A.
飞船加速直到追上空间站，完成对接
B. 飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接
C. 飞船加速至一个较高轨道再减速追上空间站完成对接 D. 无论飞船采取何种措施，均不能与空间站对接 9.人造地球卫星在轨道半径较小的轨道A上运行时机械能为EA，它若进入轨道半径较大的轨道B运行时机械能为EB，在轨道变化后这颗卫星( )
A.动能减小，势能增加，EB＞EA B.动能减小，势能增加，EP
B=EA C.动能减小，势能增加，EB＜EA D.动能增加，势能增加，EB＞EA
图2
10.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图
2所示，则卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是( ) A.卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B.卫星在轨道3上角速度的小于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度 D.卫星在轨道2上经过P点时的加速度小于它在轨道3上经过P点时的加速度
11. 地球绕太阳的运动可视为匀速圆周运动,太阳对地球的万有引力提供地球绕太阳做圆周运动所需要的向心力,由于太阳内部的核反应而使太阳发光,在这个过程中,太阳的质量在不断减小.根据这一事实可以推知,在若干年后,地球绕太阳的运动情况与现在相比( ) A.运动半径变大 B.运动周期变大 C.运动速率变大 D.运动角速度变大 13.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B处对接.已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（ ）A．图中航天飞机在飞向B处的过程中，月球引力做正功
B．航天飞机在B处由椭圆轨道可直接进入空间一站轨道 C．根据题中条件可以算出月球质量
D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小 14. 在“嫦娥一号”奔月飞行过程中,在月球上空有一次变轨是由椭圆轨道a变为近月圆形轨道b,如图所示.在a、b切点处,下列说法正确的是 ( ) A.卫星运行的速度va = vb B.卫星受月球的引力Fa = Fb C.卫星的加速度 aa > ab D.卫星的动能Eka
15.2013年6月13日神舟十号与天官一号完成自动交会对接。可认为天宫一号绕地球做匀速圆
周运动，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，则下面说法正确的是 ( ) A.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢升高
B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加
C.为实现对接，两者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 D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 16.理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图甲所示。一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则图乙所示的四个F随x
的变化关系图正确的是( )
17.经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两颗星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如右图，两颗星球组成的双星，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，现测得两颗星之间的距离为l，质量之比为m1:m2 3:2，则可知( )
A．
m1、m2的线速度之比为2：3 B．m1、m2的角速度之比为l：1
3C．m1做圆周运动的半径为5l3 D．m
l
2做圆周运动的半径为5