卫星中的超重和失重问题
1、下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（ ）
A．用天平测量物体的质量 B．用弹簧秤测物体的重力
C．用温度计测舱内的温度 D．用杆秤测量物体的质量
2、我国“80后”女航天员王亚平在“天宫一号”里给全国的中小学生们上一堂实实在在的“太空物理课”．在火箭发射、飞船运行和回收过程中，王亚平要承受超重或失重的考验，下列说法正确是（ ）
A．飞船在降落时需要打开降落伞进行减速，王亚平处于超重状态
B．飞船在降落时需要打开降落伞进行减速，王亚平处于失重状态
C．飞船在绕地球匀速运行时，王亚平处于超重状态
D．火箭加速上升时，王亚平处于失重状态
3、设宇宙中某一小行星自转较快，但仍可近似看作质量分布均匀的球体，半径为R．宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重力，第一次在极点处，弹簧测力计的读数为F1=F0；第二次在赤道处，弹簧测力计的读数为F2=．假设第三次在赤道平面内深度为的隧道底部，示数为F3；第四次在距星球表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中，示数为F4．已知均匀球壳对壳内物体的引力为零，则以下判断正确的是（ ）
A．F3= F4= B．F3= F4=0
C．F3= F4=0 D．在人造卫星中时，物体处于失重状态
4、航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体( )
A .不受地球的吸引力
B .受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C .受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D .对支持它的物体的压力为零
5、在“神舟十号”内进行的太空实验中，水成球状，这是因为( )
A .神舟十号做匀速运动 B .神舟十号的速度超过7.9 km/s
C .神舟十号相对地面静止 D .神舟十号处于失重环境中
6、下列实例属于超重现象的是（ ）
A．汽车驶过拱形桥顶端
B．荡秋千的小孩通过最低点
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
D．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动
7、对于在太空中绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的物体描述正确的是（ ）
A．由于离地球太远，从而摆脱了地球引力，因而处于失重状态
B．受到的合力为零
C．对支持它的物体没有压力
D．处于超重状态
8、未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是（ ）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
9、在稳定轨道上的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么（ ）
A．小球在刚到达C或D点时对轨道没有压力
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．小球在圆轨道运动时对轨道的压力处处大小相等
D．当小球的初速度减小时，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
10、关于万有引力和万有引力定律，下列说法中正确的是（ ）
A．万有引力定律中的常量G是牛顿最早测得的
B．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中处于完全失重状态，不受万有引力作用
C．地球表面的物体受到重力作用就是地球对物体的万有引力
D．万有引力发生在自然界中任意两个物体之间
人造卫星的对接与分离
1、我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是( )
A .使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B .使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C .飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
D .飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
2、2013年6月13日，搭载聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的神舟十号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功实现自动交会对接．已知引力常量G，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．由天宫一号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量
C．太空课堂中通过体重计测出了聂海胜的质量
D．当航天员王亚平进行“天宫授课”站着不动时，她受到的合力为零
3、2009年美国重启登月计划，打算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沿椭圆轨道向月球靠近，并将在P处进入空间站轨道，与空间站实现对接．已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G．下列说法中正确的是（ ）
A．航天飞机向P处运动过程中速度逐渐变小
B．根据题中条件可以算出月球质量
C．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
D．航天飞机在与空间站对接过程中速度将变小
4、图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1：4．若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（ ）
A．在图示轨道上，“轨道康复者”的速度小于7.9km/s
B．在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍
C．在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，且从图示位置开始经1.5h与同步卫星的距离最近
D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接
5、随着“神舟十号”与“天宫一号”成功牵手，我国将于2020年前发射月球登陆器．月球登陆器返回时，先由月球表面发射后绕月球在近月圆轨道上飞行，经轨道调整后与在较高圆轨道上运行的轨道舱对接，对接完成后再经加速脱离月球飞回地球．下列关于此过程的描述，正确的是（ ）
A．登陆器在近月圆轨道上运行的速度必须大于月球第一宇宙速度
B．登陆器与轨道舱对接后的运行周期小于对接前登陆器的运行周期
C．登陆器与轨道舱对接后必须加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以返回地球
D．登陆器在近月圆轨道上飞行的速度大于轨道舱的运行速度
卫星的轨道变换问题
1、“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（ ）
A．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救
B．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
C．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍
D．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍
2、如图所示，A是地球的同步卫星，B是位于赤道平面内的近地卫星，C为地面赤道上的物体，已知地球半径为R，同步卫星离地面的高度为h，则（ ）
A．A、B加速度的大小之比为（）2
B．A、C加速度的大小之比为1+
C．A、B、C速度的大小关系为vA＞vB＞vC
D．要将B卫星转移到A卫星的轨道上运行至少需要对B卫星进行两次加速
3、“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形，轨道Ⅱ为椭圆．下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
B．探测器在轨道I经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度
C．探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度
D．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ必须点火加速
4、我国自主研发的北斗导航系统（BDS）具有导航、定位等功能．北斗系统中有两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置如图所示．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．以下判断中正确的是（ ）
A．卫星1和卫星2质量一定相等
B．这两颗卫星的线速度大小一定相等
C．这两颗卫星的加速度大小均为
D．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
5、“神舟十号”与“天宫一号”已5次成功实现交会对接．如图所示，交会对接前“神舟十号”飞船先在较低圆轨道1上运动，在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫一号”对接．M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，三点连线对地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速．下列关于“神舟十号”变轨过程的描述，正确的有（ ）
A．“神舟十号”在M点加速，可以在P点与“天宫一号”相遇
B．“神舟十号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2
C．“神舟十号”经变轨后速度总大于变轨前的速度
D．“神舟十号”变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期
6、我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功，并成功在月球表面实现软着陆．探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动，之后在轨道上的A点实施变轨，使探测器绕月球做椭圆运动，当运动到B点时继续变轨，使探测器靠近月球表面，当其距离月球表面附近高度为h（h＜5m）时开始做自由落体运动，探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t，已知月球半径为R，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度
B．探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等
C．“嫦娥三号”在A点变轨时，需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道
D．月球的平均密度为
7、如图所示，我国发射”神舟”七号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点为M，远地点为N．进入该椭圆轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1、v2，加速度分别为a1、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，使飞船在极短时间内加速后进入圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，到达圆周上P点时速率为v3，加速度为a3，则下列结论正确的是（ ）
A．v1＞v3＞v2，a1＞a2=a3 B．v1＞v3＞v2，a1＞a3＞a2
C．v3＞v2＞v1，a2＞a3＞a1 D．v1＞v3=v2，a1＞a2=a3
8、“嫦娥一号”卫星在近地点600km处通过发动机短时点火，实施变轨．变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球．若地球半径为6400km，地面重力加速度取9.8m/s2，估算卫星在近地点变轨后瞬间的加速度约为（ ）
A．7 m/s2 B．8 m/s2 C．9 m/s2 D．9.8 m/s2
9、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，如图所示．则以下说法不正确的是（ ）
A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次
B．由于卫星由圆轨道l送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道l上正常运行的速度
C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/s
D．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度
10、我国嫦娥三号探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（ ）
A．嫦娥三号在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
B．嫦娥三号由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速
C．若已知嫦娥三号环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度
D．嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等
11、如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则下列说法正确的是（ ）
A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为g
B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
C．卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D．“高分一号”所在高度处的加速度大于地面处的重力加速度
12、2013年10月25日我国成功将“实践十六号”卫星送入预定轨道．如图所示，“实践十六号”卫星的发射过程可简化为：卫星发射后，先在椭圆轨道上运行一段时间，再稳定在对应的圆轨道上，稳定后，若“实践十六号”卫星的运动可看做在距离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．卫星在椭圆轨道上运行时，地心处在椭圆的一个焦点上．则下列说法正确的是（ ）
A．“实践十六号”在圆轨道上运行的加速度大小是
B．“实践十六号”在圆轨道上从A到B的运行时间是π
C．“实践十六号”在圆轨道上运行的速度大小是R
D．“实践十六号”在B点从椭圆轨道进入圆轨道时需减速
“拉格朗日点”问题
1、曾经国外媒体报道，某国宇航局计划在地球和月球的拉格朗日点L2上建设空间站．如图，拉格朗日点L2位于地球和月球连线上，处在L2的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．以a1、a2分别表示空间站和月球的向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是（ ）
A．a1＞a2＞a3 B．a1＜a2＜a3
C．a1＞a2 a3＞a2 D．a1＜a2 a3＜a2
2、如图，拉格朗日点位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以、分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是
A .a＞a＞a B .a＞a＞a
C .a＞a＞a D .a＞a＞a
3、如图所示，拉格朗日点L位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以v1、T1、a1分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小以v2、T2，a2分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小，以v3、T3、a3分别表示地球同步卫星线速度、周期、向心加速度的大小．以下判断正确的是（ ）
A．v3＞v2＞v1 B．T3＞T2＞T1 C．a3＞a1＞a2 D．a3＞a2＞a1
4、如图所示，拉格朗日点位于地球和月球连线的延长线上，服务舱处于该点，在几乎不消 耗燃料的情况下与月球以相同的角速度绕地球做圆周运动．设服务舱和月球受到地球的引力大小分别为F1、F2，服务舱和月球绕地球运行的加速度大小分别为a1、a2．则（ ）
A．F1＞F2 B．F1=F2 C．a1＞a2 D．a1=a2
5、在地球和太阳连线所在直线上有三个特殊的点（拉格朗日点），其中第一拉格朗日点（L1）在地球和太阳之间（图中未画出），第二和第三拉格朗日点（L2和L3），它们的位置分布如图所示，虚线圆为地球公转轨道．卫星在L2和L3绕太阳运行的周期与地球绕太阳公转的周期相同，假如它们的运行轨道都是圆轨道，下列说法正确的是（ ）
A．处在L2和L3的两颗卫星向心加速度相同
B．处在L2和L3的两颗卫星线速度大小相同
C．处在L2点的卫星向心加速度比地球向心加速度大
D．处在L3点的卫星线速度比地球线速度小
6、假设在宇宙中存在这样的三个天体a、b、c，如图所示，天体a和b以相同角速度绕天体c做匀速圆周运动．以下说法正确的是（ ）
A．天体a做圆周运动的加速度大于天体b做圆周运动的加速度
B．天体a做圆周运动的速度小于天体b做圆周运动的速度
C．天体b做圆周运动的向心力大于天体c对它的万有引力
D．天体b做圆周运动的向心力由天体a和天体c对它的万有引力共同提供
7、如图所示，拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动．但此轨道位置离火星轨道还很远很远，在该点则以下说法正确的是
（ ）
A．地球和太阳对嫦娥二号的引力都不可忽视
B．嫦娥二号的线速度小于火星的线速度
C．嫦娥二号的向心加速度大于地球的向心加速度
D．嫦娥二号的向心加速度小于火星的向心加速度
8、如图所示，太阳和地球组成“日地双星系统”，两者绕共同的圆心C点（图中未画出）做周期相同的圆周运动．数学家拉格朗日发现，处在拉格朗日点（如图所示）的航天器在太阳和地球引力的共同作用下可以绕“日地双星系统”的圆心C点做周期相同的圆周运动，从而使日、地、航天器三者在太空的相对位置保持不变．不考虑航天器对日地双星系统的影响，不考虑其它天体对该系统的影响．已知：太阳质量为M，地球质量为m，太阳与地球球心距离为d．则下列说法正确的是（ ）
A．位于拉格朗日点的绕C点稳定运行的航天器，其向心加速度小于地球的向心加速度
B．日地双星系统的周期为T=2π
C．圆心C点在太阳和地球的连线上，距离太阳和地球球心的距离之比等于太阳和地球的质量之比
D．拉格朗日点距地球球心的距离x满足关系式G+G=G（x+）
9、2009年被确定为国际天文年，以纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年．从伽利略的“窥天”创举，到20世纪发射太空望远镜--天文卫星，天文学发生了巨大飞跃．2009年5月14日，欧洲航天局又发射了两颗天文卫星，它们飞往距离地球约160万公里的第二拉格朗日点（图中L2）．L2点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点始终能与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持背对太阳和地球的姿势，不受太阳的干扰而进行天文观测．不考虑其它星球影响，下列关于工作在L2点的天文卫星的说法中正确的是（ ）
A．它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小
B．它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳运行的向心加速度大
C．它绕太阳运行的线速度与地球绕太阳运行的线速度大小相等
D．它绕太阳运行的角速度比地球绕太阳运行的角速度大
10、SOHO是一颗可以对太阳活动进行每天24小时不间断监测的卫星，它总是位于太阳和地球之间连线上一点，即SOHO卫星绕太阳做圆周运动的周期也是一年．若SOHO卫星和地球绕太阳的圆周运动半径分别为r1、r2，以下说法中正确的是（ ）
A．SOHO卫星就是一颗地球同步卫星，离地高度约为36000km
B．根据=，SOHO卫星和地球绕太阳线速度大小之比为：
C．根据v=ωr，SOHO卫星和地球绕太阳线速度大小之比为r1：r2
D．根据a=，SOHO卫星和地球绕太阳向心加速度大小之比为r2：r1
11 / 11卫星中的超重和失重问题
1、下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（ ）
A．用天平测量物体的质量 B．用弹簧秤测物体的重力
C．用温度计测舱内的温度 D．用杆秤测量物体的质量
2、我国“80后”女航天员王亚平在“天宫一号”里给全国的中小学生们上一堂实实在在的“太空物理课”．在火箭发射、飞船运行和回收过程中，王亚平要承受超重或失重的考验，下列说法正确是（ ）
A．飞船在降落时需要打开降落伞进行减速，王亚平处于超重状态
B．飞船在降落时需要打开降落伞进行减速，王亚平处于失重状态
C．飞船在绕地球匀速运行时，王亚平处于超重状态
D．火箭加速上升时，王亚平处于失重状态
3、设宇宙中某一小行星自转较快，但仍可近似看作质量分布均匀的球体，半径为R．宇航员用弹簧测力计称量一个相对自己静止的小物体的重力，第一次在极点处，弹簧测力计的读数为F1=F0；第二次在赤道处，弹簧测力计的读数为F2=．假设第三次在赤道平面内深度为的隧道底部，示数为F3；第四次在距星球表面高度为R处绕行星做匀速圆周运动的人造卫星中，示数为F4．已知均匀球壳对壳内物体的引力为零，则以下判断正确的是（ ）
A．F3= F4= B．F3= F4=0
C．F3= F4=0 D．在人造卫星中时，物体处于失重状态
4、航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体( )
A .不受地球的吸引力
B .受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C .受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D .对支持它的物体的压力为零
5、在“神舟十号”内进行的太空实验中，水成球状，这是因为( )
A .神舟十号做匀速运动 B .神舟十号的速度超过7.9 km/s
C .神舟十号相对地面静止 D .神舟十号处于失重环境中
6、下列实例属于超重现象的是（ ）
A．汽车驶过拱形桥顶端
B．荡秋千的小孩通过最低点
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
D．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动
7、对于在太空中绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中的物体描述正确的是（ ）
A．由于离地球太远，从而摆脱了地球引力，因而处于失重状态
B．受到的合力为零
C．对支持它的物体没有压力
D．处于超重状态
8、未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力．为达到上述目的，下列说法正确的是（ ）
A．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
B．旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小
C．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D．宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
9、在稳定轨道上的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么（ ）
A．小球在刚到达C或D点时对轨道没有压力
B．小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大
C．小球在圆轨道运动时对轨道的压力处处大小相等
D．当小球的初速度减小时，小球有可能不能到达乙轨道的最高点
10、关于万有引力和万有引力定律，下列说法中正确的是（ ）
A．万有引力定律中的常量G是牛顿最早测得的
B．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的航天飞机中处于完全失重状态，不受万有引力作用
C．地球表面的物体受到重力作用就是地球对物体的万有引力
D．万有引力发生在自然界中任意两个物体之间
人造卫星的对接与分离
1、我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”都围绕地球做匀速圆周运动，为了实现飞船与空间实验室的对接，下列措施可行的是( )
A .使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B .使飞船与空间实验室在同一轨道上运行，然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C .飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速，加速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
D .飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速，减速后飞船逐渐靠近空间实验室，两者速度接近时实现对接
2、2013年6月13日，搭载聂海胜、张晓光、王亚平3名航天员的神舟十号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功实现自动交会对接．已知引力常量G，下列说法正确的是（ ）
A．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
B．由天宫一号运行的周期和轨道半径可以求出地球的质量
C．太空课堂中通过体重计测出了聂海胜的质量
D．当航天员王亚平进行“天宫授课”站着不动时，她受到的合力为零
3、2009年美国重启登月计划，打算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沿椭圆轨道向月球靠近，并将在P处进入空间站轨道，与空间站实现对接．已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，引力常量为G．下列说法中正确的是（ ）
A．航天飞机向P处运动过程中速度逐渐变小
B．根据题中条件可以算出月球质量
C．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
D．航天飞机在与空间站对接过程中速度将变小
4、图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1：4．若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（ ）
A．在图示轨道上，“轨道康复者”的速度小于7.9km/s
B．在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的4倍
C．在图示轨道上，“轨道康复者”的周期为3h，且从图示位置开始经1.5h与同步卫星的距离最近
D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接
5、随着“神舟十号”与“天宫一号”成功牵手，我国将于2020年前发射月球登陆器．月球登陆器返回时，先由月球表面发射后绕月球在近月圆轨道上飞行，经轨道调整后与在较高圆轨道上运行的轨道舱对接，对接完成后再经加速脱离月球飞回地球．下列关于此过程的描述，正确的是（ ）
A．登陆器在近月圆轨道上运行的速度必须大于月球第一宇宙速度
B．登陆器与轨道舱对接后的运行周期小于对接前登陆器的运行周期
C．登陆器与轨道舱对接后必须加速到等于或大于月球第二宇宙速度才可以返回地球
D．登陆器在近月圆轨道上飞行的速度大于轨道舱的运行速度
卫星的轨道变换问题
1、“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星，被称为“太空110”，它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一，其运动方向与地球自转方向一致，轨道平面与地球赤道平面重合，下列说法正确的是（ ）
A．“轨道康复者”可在高轨道上加速，以实现对低轨道上卫星的拯救
B．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
C．“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的倍
D．“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的25倍
2、如图所示，A是地球的同步卫星，B是位于赤道平面内的近地卫星，C为地面赤道上的物体，已知地球半径为R，同步卫星离地面的高度为h，则（ ）
A．A、B加速度的大小之比为（）2
B．A、C加速度的大小之比为1+
C．A、B、C速度的大小关系为vA＞vB＞vC
D．要将B卫星转移到A卫星的轨道上运行至少需要对B卫星进行两次加速
3、“嫦娥”三号探测器发射到月球上要经过多次变轨，最终降落到月球表面上，其中轨道I为圆形，轨道Ⅱ为椭圆．下列说法正确的是（ ）
A．探测器在轨道I的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期
B．探测器在轨道I经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ经过P时的加速度
C．探测器在轨道I运行时的加速度大于月球表面的重力加速度
D．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ必须点火加速
4、我国自主研发的北斗导航系统（BDS）具有导航、定位等功能．北斗系统中有两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置如图所示．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．以下判断中正确的是（ ）
A．卫星1和卫星2质量一定相等
B．这两颗卫星的线速度大小一定相等
C．这两颗卫星的加速度大小均为
D．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2
5、“神舟十号”与“天宫一号”已5次成功实现交会对接．如图所示，交会对接前“神舟十号”飞船先在较低圆轨道1上运动，在适当位置经变轨与在圆轨道2上运动的“天宫一号”对接．M、Q两点在轨道1上，P点在轨道2上，三点连线对地球球心，把飞船的加速过程简化为只做一次短时加速．下列关于“神舟十号”变轨过程的描述，正确的有（ ）
A．“神舟十号”在M点加速，可以在P点与“天宫一号”相遇
B．“神舟十号”在M点经一次加速，即可变轨到轨道2
C．“神舟十号”经变轨后速度总大于变轨前的速度
D．“神舟十号”变轨后的运行周期总大于变轨前的运行周期
6、我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功，并成功在月球表面实现软着陆．探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动，之后在轨道上的A点实施变轨，使探测器绕月球做椭圆运动，当运动到B点时继续变轨，使探测器靠近月球表面，当其距离月球表面附近高度为h（h＜5m）时开始做自由落体运动，探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t，已知月球半径为R，万有引力常量为G．则下列说法正确的是（ ）
A．“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度
B．探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等
C．“嫦娥三号”在A点变轨时，需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道
D．月球的平均密度为
7、如图所示，我国发射”神舟”七号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点为M，远地点为N．进入该椭圆轨道正常运行时，通过M、N点时的速率分别是v1、v2，加速度分别为a1、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，使飞船在极短时间内加速后进入圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，到达圆周上P点时速率为v3，加速度为a3，则下列结论正确的是（ ）
A．v1＞v3＞v2，a1＞a2=a3 B．v1＞v3＞v2，a1＞a3＞a2
C．v3＞v2＞v1，a2＞a3＞a1 D．v1＞v3=v2，a1＞a2=a3
8、“嫦娥一号”卫星在近地点600km处通过发动机短时点火，实施变轨．变轨后卫星从远地点高度12万余公里的椭圆轨道进入远地点高度37万余公里的椭圆轨道，直接奔向月球．若地球半径为6400km，地面重力加速度取9.8m/s2，估算卫星在近地点变轨后瞬间的加速度约为（ ）
A．7 m/s2 B．8 m/s2 C．9 m/s2 D．9.8 m/s2
9、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，如图所示．则以下说法不正确的是（ ）
A．要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次
B．由于卫星由圆轨道l送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道l上正常运行的速度
C．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/s
D．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度
10、我国嫦娥三号探测器已实现月球软着陆和月面巡视勘察，嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（ ）
A．嫦娥三号在环月椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度
B．嫦娥三号由环月圆轨道变轨进入环月椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速
C．若已知嫦娥三号环月圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度
D．嫦娥三号在圆轨道和椭圆轨道经过P点时的加速度相等
11、如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图．“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动．卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则下列说法正确的是（ ）
A．卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为g
B．如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
C．卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D．“高分一号”所在高度处的加速度大于地面处的重力加速度
12、2013年10月25日我国成功将“实践十六号”卫星送入预定轨道．如图所示，“实践十六号”卫星的发射过程可简化为：卫星发射后，先在椭圆轨道上运行一段时间，再稳定在对应的圆轨道上，稳定后，若“实践十六号”卫星的运动可看做在距离地面高度为h的轨道上做匀速圆周运动．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．卫星在椭圆轨道上运行时，地心处在椭圆的一个焦点上．则下列说法正确的是（ ）
A．“实践十六号”在圆轨道上运行的加速度大小是
B．“实践十六号”在圆轨道上从A到B的运行时间是π
C．“实践十六号”在圆轨道上运行的速度大小是R
D．“实践十六号”在B点从椭圆轨道进入圆轨道时需减速
“拉格朗日点”问题
1、曾经国外媒体报道，某国宇航局计划在地球和月球的拉格朗日点L2上建设空间站．如图，拉格朗日点L2位于地球和月球连线上，处在L2的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．以a1、a2分别表示空间站和月球的向心加速度的大小，a3表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是（ ）
A．a1＞a2＞a3 B．a1＜a2＜a3
C．a1＞a2 a3＞a2 D．a1＜a2 a3＜a2
2、如图，拉格朗日点位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以、分别表示该空间站和月球向心加速度的大小，表示地球同步卫星向心加速度的大小．以下判断正确的是
A .a＞a＞a B .a＞a＞a
C .a＞a＞a D .a＞a＞a
3、如图所示，拉格朗日点L位于地球和月球连线上，处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．据此，科学家设想在拉格朗日点L建立空间站，使其与月球同周期绕地球运动，以v1、T1、a1分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小以v2、T2，a2分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小，以v3、T3、a3分别表示地球同步卫星线速度、周期、向心加速度的大小．以下判断正确的是（ ）
A．v3＞v2＞v1 B．T3＞T2＞T1 C．a3＞a1＞a2 D．a3＞a2＞a1
4、如图所示，拉格朗日点位于地球和月球连线的延长线上，服务舱处于该点，在几乎不消 耗燃料的情况下与月球以相同的角速度绕地球做圆周运动．设服务舱和月球受到地球的引力大小分别为F1、F2，服务舱和月球绕地球运行的加速度大小分别为a1、a2．则（ ）
A．F1＞F2 B．F1=F2 C．a1＞a2 D．a1=a2
5、在地球和太阳连线所在直线上有三个特殊的点（拉格朗日点），其中第一拉格朗日点（L1）在地球和太阳之间（图中未画出），第二和第三拉格朗日点（L2和L3），它们的位置分布如图所示，虚线圆为地球公转轨道．卫星在L2和L3绕太阳运行的周期与地球绕太阳公转的周期相同，假如它们的运行轨道都是圆轨道，下列说法正确的是（ ）
A．处在L2和L3的两颗卫星向心加速度相同
B．处在L2和L3的两颗卫星线速度大小相同
C．处在L2点的卫星向心加速度比地球向心加速度大
D．处在L3点的卫星线速度比地球线速度小
6、假设在宇宙中存在这样的三个天体a、b、c，如图所示，天体a和b以相同角速度绕天体c做匀速圆周运动．以下说法正确的是（ ）
A．天体a做圆周运动的加速度大于天体b做圆周运动的加速度
B．天体a做圆周运动的速度小于天体b做圆周运动的速度
C．天体b做圆周运动的向心力大于天体c对它的万有引力
D．天体b做圆周运动的向心力由天体a和天体c对它的万有引力共同提供
7、如图所示，拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动．但此轨道位置离火星轨道还很远很远，在该点则以下说法正确的是
（ ）
A．地球和太阳对嫦娥二号的引力都不可忽视
B．嫦娥二号的线速度小于火星的线速度
C．嫦娥二号的向心加速度大于地球的向心加速度
D．嫦娥二号的向心加速度小于火星的向心加速度
8、如图所示，太阳和地球组成“日地双星系统”，两者绕共同的圆心C点（图中未画出）做周期相同的圆周运动．数学家拉格朗日发现，处在拉格朗日点（如图所示）的航天器在太阳和地球引力的共同作用下可以绕“日地双星系统”的圆心C点做周期相同的圆周运动，从而使日、地、航天器三者在太空的相对位置保持不变．不考虑航天器对日地双星系统的影响，不考虑其它天体对该系统的影响．已知：太阳质量为M，地球质量为m，太阳与地球球心距离为d．则下列说法正确的是（ ）
A．位于拉格朗日点的绕C点稳定运行的航天器，其向心加速度小于地球的向心加速度
B．日地双星系统的周期为T=2π
C．圆心C点在太阳和地球的连线上，距离太阳和地球球心的距离之比等于太阳和地球的质量之比
D．拉格朗日点距地球球心的距离x满足关系式G+G=G（x+）
9、2009年被确定为国际天文年，以纪念伽利略首次用望远镜观测星空400周年．从伽利略的“窥天”创举，到20世纪发射太空望远镜--天文卫星，天文学发生了巨大飞跃．2009年5月14日，欧洲航天局又发射了两颗天文卫星，它们飞往距离地球约160万公里的第二拉格朗日点（图中L2）．L2点处在太阳与地球连线的外侧，在太阳和地球的引力共同作用下，卫星在该点始终能与地球一起绕太阳运动（视为圆周运动），且时刻保持背对太阳和地球的姿势，不受太阳的干扰而进行天文观测．不考虑其它星球影响，下列关于工作在L2点的天文卫星的说法中正确的是（ ）
A．它离地球的距离比地球同步卫星离地球的距离小
B．它绕太阳运行的向心加速度比地球绕太阳运行的向心加速度大
C．它绕太阳运行的线速度与地球绕太阳运行的线速度大小相等
D．它绕太阳运行的角速度比地球绕太阳运行的角速度大
10、SOHO是一颗可以对太阳活动进行每天24小时不间断监测的卫星，它总是位于太阳和地球之间连线上一点，即SOHO卫星绕太阳做圆周运动的周期也是一年．若SOHO卫星和地球绕太阳的圆周运动半径分别为r1、r2，以下说法中正确的是（ ）
A．SOHO卫星就是一颗地球同步卫星，离地高度约为36000km
B．根据=，SOHO卫星和地球绕太阳线速度大小之比为：
C．根据v=ωr，SOHO卫星和地球绕太阳线速度大小之比为r1：r2
D．根据a=，SOHO卫星和地球绕太阳向心加速度大小之比为r2：r1
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