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2022届高考物理二轮复习课件：第7讲 天体运动
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这是一份2022届高考物理二轮复习课件：第7讲 天体运动，共18页。
(2021·广东二模)据2021年2月10日的中央电视台新闻报道，中国科学院国家授时中心表示：地球自转加快，一天已不足24小时！如果地球质量M、半径R不变，仅自转加快，地球同步卫星若要继续保持与地球同步，则其( )A．轨道半径必须减小 B．角速度必须减小C．运行速率必须减小 D．向心加速度一定减小
要求：同步卫星T变小应用：高轨低速大周期（1）半径决定运动（2）天上，同一中心天体
(2021·广东卷)2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行．若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是( )A．核心舱的质量和绕地半径B．核心舱的质量和绕地周期C．核心舱的绕地角速度和绕地周期D．核心舱的绕地线速度和绕地半径
方法：万有引力提供向心力
(2021·广东高三一模)天问一号于2021年2月10日实施火星捕获，将于2021年5月择机实施降轨软着陆火星表面．设天问一号距火星表面高度约为火星半径的n倍，其环绕周期为T，引力常量为G，则火星的密度为( )
(2020·全国卷Ⅲ)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍．已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g.则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( )
运动：探测器绕月列匀速圆周运动方法：万有引力提供向心力已知：地球表面重力加速度g方法：黄金代换式
(2021·河北卷)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为( )
运动一：飞船绕火星运动二：地球同步卫星方法：万有引力提供向心力比值类：列出表达式
屈原曾在《天问》中发出了“九天之际，安放安属？日月安放，列星安陈？”的旷世之问．其诗中提到的“荧惑”(即火星)始终是人们最关心的行星之一．为此，中国航天正式启动了行星探测计划——“天问”.2020年7月23日，天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四火箭成功发射，开启了中国航天走向深空的新旅程．由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测六个阶段后，其中的着陆巡视器于2021年5月着陆火星，则( )A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度， 小于第二宇宙速度B．天问一号绕“火星停泊段”运行的周期 大于它绕“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
优先加速度、周期三大宇宙速度
2．(2021·佛山二模)2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成为人造火星卫星．环绕火星时由赤道轨道变为极地轨道，由高空轨道变为低空轨道，分别在赤道轨道远火点Q调整和在极地轨道近火点P调整，下列说法正确的是( )A．“天问一号”由赤道轨道变为极地轨道1，需要在Q点朝运动的前方喷气B．“天问一号”在极地轨道1和极地轨道2的P点加速度相同C．“天问一号”由极地轨道2变为极地轨道3需要在P点加速D．若忽略变轨过程喷气导致卫星的质量变化，“天问一号”在极地轨道2具有的机械能比在极地轨道1具有的机械能大
(2021·全国甲卷)2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m．已知火星半径约为3.4×106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为( )A．6×105 m B．6×106 mC．6×107 m D．6×108 m
椭圆轨道类型：开普勒第三定律
如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R＝6 400 km，该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)( )A．3 h B．8 h C．15 h D．20 h
(2021·广东深圳高三月考)中国火星探测器“天问一号”成功发射后，将沿地火转移轨道飞行七个多月，于2021年2月中旬到达火星附近，要通过制动减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道飞行．已知地球的质量约为火星质量的10倍，半径约为火星半径的2倍，下列说法正确的是( )A．“天问一号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s，小于11.2 km/sB．若在火星上发射一颗绕火星的近地卫星，其速度至少需要7.9 km/sC．火星的近地卫星的周期大于地球近地卫星的周期D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
不同的星球有不同的重力加速度和第一宇宙速度
一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第4 s内的位移是42 m，球仍在空中运动，则( )A．小球在2 s末的速度大小是16 m/sB．该星球上的重力加速度为12 m/s2C．小球在第4 s末的速度大小是42 m/sD．小球在4 s内的位移是80 m
宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且 ＝k(k＞1)；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物质．假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质，两星球的质量均为m；那么，暗物质质量为( )
(多选)“行星冲日”现象可以简化为如图所示的模型，A、B两个行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期T1，B行星的周期为T2，在某一时刻，两行星第一次相遇(即两行星距离最近)，则( )
(2021·广东二模)据2021年2月10日的中央电视台新闻报道，中国科学院国家授时中心表示：地球自转加快，一天已不足24小时！如果地球质量M、半径R不变，仅自转加快，地球同步卫星若要继续保持与地球同步，则其( )A．轨道半径必须减小 B．角速度必须减小C．运行速率必须减小 D．向心加速度一定减小
要求：同步卫星T变小应用：高轨低速大周期（1）半径决定运动（2）天上，同一中心天体
(2021·广东卷)2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行．若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是( )A．核心舱的质量和绕地半径B．核心舱的质量和绕地周期C．核心舱的绕地角速度和绕地周期D．核心舱的绕地线速度和绕地半径
方法：万有引力提供向心力
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(2020·全国卷Ⅲ)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍．已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g.则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( )
运动：探测器绕月列匀速圆周运动方法：万有引力提供向心力已知：地球表面重力加速度g方法：黄金代换式
(2021·河北卷)“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为( )
运动一：飞船绕火星运动二：地球同步卫星方法：万有引力提供向心力比值类：列出表达式
屈原曾在《天问》中发出了“九天之际，安放安属？日月安放，列星安陈？”的旷世之问．其诗中提到的“荧惑”(即火星)始终是人们最关心的行星之一．为此，中国航天正式启动了行星探测计划——“天问”.2020年7月23日，天问一号火星探测器搭乘长征五号遥四火箭成功发射，开启了中国航天走向深空的新旅程．由着陆巡视器和环绕器组成的天问一号经过发射、地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测六个阶段后，其中的着陆巡视器于2021年5月着陆火星，则( )A．天问一号发射速度大于第一宇宙速度， 小于第二宇宙速度B．天问一号绕“火星停泊段”运行的周期 大于它绕“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
优先加速度、周期三大宇宙速度
2．(2021·佛山二模)2021年2月10日，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成为人造火星卫星．环绕火星时由赤道轨道变为极地轨道，由高空轨道变为低空轨道，分别在赤道轨道远火点Q调整和在极地轨道近火点P调整，下列说法正确的是( )A．“天问一号”由赤道轨道变为极地轨道1，需要在Q点朝运动的前方喷气B．“天问一号”在极地轨道1和极地轨道2的P点加速度相同C．“天问一号”由极地轨道2变为极地轨道3需要在P点加速D．若忽略变轨过程喷气导致卫星的质量变化，“天问一号”在极地轨道2具有的机械能比在极地轨道1具有的机械能大
(2021·全国甲卷)2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105 s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105 m．已知火星半径约为3.4×106 m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7 m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为( )A．6×105 m B．6×106 mC．6×107 m D．6×108 m
椭圆轨道类型：开普勒第三定律
如图为人造地球卫星的轨道示意图，LEO是近地轨道，MEO是中地球轨道，GEO是地球同步轨道，GTO是地球同步转移轨道．已知地球的半径R＝6 400 km，该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)( )A．3 h B．8 h C．15 h D．20 h
(2021·广东深圳高三月考)中国火星探测器“天问一号”成功发射后，将沿地火转移轨道飞行七个多月，于2021年2月中旬到达火星附近，要通过制动减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道飞行．已知地球的质量约为火星质量的10倍，半径约为火星半径的2倍，下列说法正确的是( )A．“天问一号”探测器的发射速度一定大于7.9 km/s，小于11.2 km/sB．若在火星上发射一颗绕火星的近地卫星，其速度至少需要7.9 km/sC．火星的近地卫星的周期大于地球近地卫星的周期D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
不同的星球有不同的重力加速度和第一宇宙速度
一名宇航员在某星球上做自由落体运动实验，让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第4 s内的位移是42 m，球仍在空中运动，则( )A．小球在2 s末的速度大小是16 m/sB．该星球上的重力加速度为12 m/s2C．小球在第4 s末的速度大小是42 m/sD．小球在4 s内的位移是80 m
宇宙空间中两颗质量相等的星球绕其连线中心转动时，理论计算的周期与实际观测周期不符，且 ＝k(k＞1)；因此，科学家认为，在两星球之间存在暗物质．假设以两星球球心连线为直径的球体空间中均匀分布着暗物质，两星球的质量均为m；那么，暗物质质量为( )
(多选)“行星冲日”现象可以简化为如图所示的模型，A、B两个行星绕同一恒星O做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期T1，B行星的周期为T2，在某一时刻，两行星第一次相遇(即两行星距离最近)，则( )
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