2016年高考物理二轮复习专题突破篇1.1.4力与运动习题

力与运动

[真题再现]

1．(2015·全国理综Ⅱ)由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103 m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )

A．西偏北方向，1.9×103 m/s

B．东偏南方向，1.9×103 m/s

C．西偏北方向，2.7×103 m/s

D．东偏南方向，2.7×103 m/s

答案：B

解析：

设当卫星在转移轨道上飞经赤道上空与同步轨道高度相同的某点时，速度为v1，发动机给卫星的附加速度为v2，该点在同步轨道上运行时的速度为v.三者关系如图，由图知附加速度方向为东偏南，由余弦定理知v22＝v21＋v2－2v1v cos 30°，代入数据解得v2＝1.9×103 m/s.选项B正确．

2．(多选)(2014·新课标全国卷Ⅰ)太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动．当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”．据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日．已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示．则下列判断正确的是( )

B ．在2015年内一定会出现木星冲日

C ．天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半

D ．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 答案：BD

解析：设某行星相邻两次冲日的时间间隔为t ，地球绕太阳运动的周期为T ，某行星绕太阳运动的周期为T 行，则2πT t －2πT 行t ＝2π，可得t ＝T 1－

T T 行

；而根据开普勒定律可得T 2

T 2行＝R

3

R 3行

，

联立可得t ＝

T

1－

R 3

R 3

行

，代入相关数据可得t 火＝T

1－R

3R 3火

≈2.195T ，

t 木＝T

1－

R 3

R 3木

≈1.092T ，

t 土＝

T

1－

R

3R 3土

≈1.035T ，t 天＝

T

1－

R 3

R 3

天

≈1.012T ，t 海＝

T

1－R 3

R 3海

≈1.006T .根据上述数据可

知，各地外行星并不是每年都会出现冲日现象，选项A 错误；木星在2014年1月6日出现了木星冲日现象，再经1.092T 将再次出现木星冲日现象，所以在2015年内一定会出现木星冲日，选项B 正确；根据上述数据，天王星相邻两次冲日的时间间隔不是土星的一半，选项C 错误；根据上述数据可知，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，选项D 正确．

3．(多选)(2013·新课标全国卷Ⅰ)2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器在离地面343 km 的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接．对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气．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 ．如不加干预，在运行一段时间后，“天宫一号”的动能可能会增加

C ．如不加干预，“天宫一号”的轨道高度将缓慢降低

D ．航天员在“天宫一号”中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 答案：BC