高考物理中天体运动中的五大难点突破1.[多选]目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是()A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小Mmv2解析:选BD由于空气阻力做负功,卫星轨道半径变小,由G2=m可知,卫星线速度增大,地球rr引力做正功,引力势能一定减小,故动能增大,机械能减小,选项A、C错误,B正确;根据动能定理,卫星动能增大,卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功,而地球引力做的正功等于引力势能的减小,所以卫星克服阻力做的功小于引力势能的减小,选项D正确。2.(2020·云南昆明一中月考)如图所示,A、B两颗恒星分别绕他们连线上某一点做匀速圆周运动,我们通常称之为“双星系统”,A的质量为B的2倍,忽略其他星球对二者的引力,下列说法正确的是()A.恒星A的向心加速度是B的一半B.恒星A的线速度是B的2倍C.恒星A的公转周期是B的一半D.恒星A的动能是B的2倍解析:选AA、B之间的引力提供各自的向心力,由牛顿第二定律可知,A、B的向心力相等,角速度和周期相等,则有2M24π2T2rA=M4π2T2rB,解得恒星A与恒星B的轨道半径之比为rA∶rB=1∶2,由v=ωr,21EkAmAvA211a=ωr,TA=TB,可得A正确,B、C错误;由动能Ek=mv2可得=·2=×=,故D错误。2EkBmBvB1423.(2019·河南名校大联考)2018年6月14日,我国探月工程嫦娥四号“鹊桥”中继星进入地月拉格朗日L2点的Halo使命轨道,以解决月球背面的通讯问题。如图所示,地月拉格朗日L2点在地球与月球的连线上。若“鹊桥”中继星在地月拉格朗日L2点上,受地球、月球两大天体的引力作用,其绕地球运行的周期和月球绕地球运行的周期相同。已知地球质量、地月距离和月球的质量,分析月球受力时忽略“鹊桥”中继星对月球的作用力,则下列物理量可以求出的是()A.引力常量B.月球绕地球运行的周期C.“鹊桥”中继星的质量1D.地月拉格朗日L2点与地球间的距离解析:选D设“鹊桥”中继星的质量为m,它绕地球做圆周运动的向心力由地球和月球的引力的合力提供,设它做圆周运动的周期和月球绕地球运行的周期为T,地月拉格朗日L2点与地球间的距离为r,M地mM月m由万有引力定律可得:G2+Grr-r月地M地M月r月地3r-r月地22π2r,对月球GM月M地=M2π2r月2=mr月地2TTr月地3+月地,联立解得r2=r,若已知地球质量、地月距离和月球的质量,则可求出地月拉格朗日L2点与地球间的距离,故D正确。4.由中山大学发起的空间引力波探测工程“天琴计划”拟对一个超紧凑双白矮星系统产生的引力波进行探测。该计划采用三颗相同的卫星(SC1、SC2、SC3)构成一个等边三角形陈列,三角形边长约为地球半径的27倍,地球恰好处于三角形中心,卫星将在以地球为中心的圆轨道上运行,如图所示(只考虑卫星和地球之间的引力作用),则()A.卫星绕地球运行的周期大于近地卫星的运行周期B.卫星绕地球运行的向心加速度大于近地卫星的向心加速度C.卫星绕地球运行的速度等于第一宇宙速度D.卫星的发射速度应大于第二宇宙速度Mm4π2解析:选A根据G2=m2r,可知轨道半径越大,周期越大,故卫星绕地球运行的周期大于近地rT卫星的运行周期,A正确;由G2=ma,可知轨道半径越大,向心加速度越小,所以卫星绕地球运行的向心加速度小于近地卫星的向心加速度,故B错误;第一宇宙速度是最大的环绕速度,该卫星绕地球运行的速度小于第一宇宙速度,所以C错误;地球卫星的发射速度应大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,所以D错误。5.据中新网报道,中国自主研发的北斗卫星导航系统“北斗三号”第17颗卫星已于2018年11月1日在西昌卫星发射中心成功发射。该卫星是北斗三号全球导航系统的首颗地球同步轨道卫星,也是北斗三号系统中功能最强、信号最多、承载最大、寿命最长的卫星。关于该卫星,下列说法正确的是()A.它的发射速度一定大于11.2km/sB.它运行的线速度一...