2020届高考物理名校试题专题06 万有引力定律和宇宙航行(解析版)

C.由a?GM1a?，得，即在a点的加速度大小为在c点的4倍，则C错误； 22rrD.在b点做向心运动，在c点做离心运动，则c点的速度大于b点的速度，c点动能大于b点的动能，又两点势能相等，故卫星在b点的机械能小于在c点的机械能，则D正确；

4、（2020·贵州省罗甸县第一中学高三上学期期末）如图所示，a为赤道上的物体，随地球自转做匀速圆周运动，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星，以下关于a、b、c的说法中正确的是（ ）

A. 它们的向心加速度都与轨道半径成正比 B. 它们的向心加速度都与轨道半径的二次方成反比 C. a和c的运转周期相同 D. a和b的运转周期相同 【答案】C 【解析】

地球赤道上的物体a与同步卫星c具有相同的角速度，所以ωa=ωc，根据a=rω2知，它们的向心加速度与轨道半径成正比．对于b、c：根据万有引力提供向心力GMmGM?maa? ，知b、c的向心加速度，得r2r2与轨道半径的二次方成反比．故AB错误．地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，所以ωa=ωc，

3Mm4?2r ，则c周期相同．故C正确．对于b、c：根据万有引力提供向心力G2?m2r ，知T?2?rTGM的周期大于b的周期，则a的周期大于b的周期，故D错误． 故选C．

5、（2020·河北省承德第一中学高三第三次月考）2019年5月，我国第45颗北斗卫星发射成功．已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km，是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右，则（ ） A. 该卫星的速率比“天宫二号”的大 B. 该卫星的周期比“天宫二号”的大 C. 该卫星的角速度比“天宫二号”的大 D. 该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大 【答案】B 【解析】

GMGMGMmM4?2v2r3,2a?根据G2＝mr?＝m2r=m，T?2?，，因???ma解得v?23rrrrTrGM北斗卫星的运转半径大于天宫二号的轨道半径，可知该卫星的速率比“天宫二号”的小；该卫星的周期比“天宫二号”的大；该卫星的角速度比“天宫二号”的小；该卫星的向心加速度比“天宫二号”的小；故选项B正确，ACD错误．

6、（2020·湖北省十堰市高三元月调研）.2019年10月5日，我国成功将“高分十号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十号”卫星是高分辨率微波遥感卫星，地面像元分辨率最高可达亚米级。已知“高分十号”卫星的运行周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，不考虑地球的自转。下列分析正确的是

A. 地球的第一宇宙速度大小为gR B. “高分十号”卫星距离地面的高度为RT2?g?R

4216?gRC. “高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为3 4T24?gRD. “高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为3 2T

【答案】C 【解析】 A．根据

Mmv2G2?m?mg RR可知地球的第一宇宙速度大小为

v?gR 选项A错误； B．根据

G且

Mm2?2?m()r r2TG可知“高分十号”卫星距离地面的高度为

Mm?mg 2R222GMTgRT3h?3?R??R 224?4?选项B错误；

C．“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为

4?2(R?h)4?2a??22TT选项C正确；

3gR2T2316?4gR2

?24?T4D．“高分十号”卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为

2?(R?h)2?v??TT选项D错误； 故选C。

3gR2T232?gR2

?24?T7、（2020·江苏省海门中学高三第二次调研）在2019年5月17号，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射第45颗北斗导航卫星。北斗系统中有三种轨道，如图所示，其中第一种是GEO轨道即地球静止同步轨道；第二种是IGSO轨道即倾斜的地球同步轨道，周期与地球自转周期相同；第三种是MEG轨道即中圆轨道。下列说法正确的是（ ）

A. GEO轨道上的卫星相对于地面静止，卫星处于平衡状态 B. GEO轨道上的卫星与IGSO轨道上的卫星周期相同，动能也相同 C. MEO轨道上的卫星运行速度比GEO轨道上的卫星运行速度小

D. IGSO轨道上的卫星运行时的加速度比赤道上物体随地球自转时的加速度大 【答案】D 【解析】

A．GEO轨道上的卫星相对于地面静止，但仍围绕地球做匀速圆周运动，所以卫星处于非平衡状态，故A错误；

B．由题意可知，GEO轨道上的卫星与IGSO轨道上的卫星周期相同，由公式

GMm2π2?m()r r2T