第三章 习题课4　卫星变轨问题和双星问题（课件 学案 练习）高中物理 教科版（2019）必修 第二册

习题课4　卫星变轨问题和双星问题 1.空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02～2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（　　） A.绕地运行速度约为2.0 km/s B.绕地运行速度约为8.0 km/s C.在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒 D.在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒 2.天文学发现一个由A、B两颗星球组成的双星系统，观测到双星A、B间的距离为l，A星的运动周期为T，已知引力常量为G，则可求出（　　） A.B星的质量　　　 B.A、B两星球的总质量 C.A星的轨道半径 D.B星的线速度 3.现对发射地球静止轨道卫星的过程进行分析，如图所示，卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ，P点是轨道Ⅰ上的近地点，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球静止轨道Ⅱ，则（　　） A.卫星在静止轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9 km/s　 B.该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2 km/s C.在轨道Ⅰ上，卫星在P点的速度大于第一宇宙速度7.9 km/s　 D.在轨道Ⅰ上，卫星在Q点的速度大于第一宇宙速度7.9 km/s　 4.（2024·四川巴中期末）2023年10月26日，神舟十七号与天和核心舱完成自动交会对接。如图所示，天和核心舱绕地球做匀速圆周运动，神舟十七号绕地球做椭圆运动，且椭圆的远地点与圆轨道相切，下面说法正确的是（　　） A.航天员在核心舱中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 B.若两者在各自的轨道上稳定运行，则两者在切点处的加速度相同 C.若两者原来在同一圆轨道上，神舟十七号可以沿切向喷气加速追上核心舱 D.设轨道所处空间存在极其稀薄的空气，若不加干预，核心舱的轨道高度将缓慢升高 5.如图所示，我国发射“神舟十号”飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200 km，远地点N距地面340 km。进入该轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1和v2，加速度大小分别为a1和a2。当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，这时飞船的速率为v3，加速度大小为a3，比较飞船在M、N、P三点正常运行时（不包括点火加速阶段）的速率和加速度大小，下列结论正确的是（　　） A.v1＞v3＞v2，a1＞a3＞a2 B.v1＞v2＞v3，a1＞a2＝a3 C.v1＞v2＝v3，a1＞a2＞a3 D.v1＞v3＞v2，a1＞a2＝a3 6.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，关闭发动机的航天飞机仅在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站C绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，月球的半径为R，忽略月球自转。那么以下选项正确的是（　　） A.月球的质量为 B.航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站圆轨道时必须加速 C.航天飞机从A处到B处做减速运动 D.月球表面的重力加速度为 7.双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做匀速圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时匀速圆周运动的周期为（　　） A.T　 B.T　 C.T　 D.T 8.人们在距地球约4.8亿光年处观测到一个双星系统，它由黑洞和恒星围绕它们连线上的某点做圆周运动构成，在双星绕行过程中质量较大的黑洞在不断吞噬质量较小的恒星，且它们的间距在逐渐减小。若短时间内双星的运动均可视为匀速圆周运动，忽略该双星系统的质量损失，下列说法中正确的是（　　） A.恒星的轨迹半径小于 ... ...