5.宇宙航行知识点题库

在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（）

A . 它们的质量可能不同 B . 它们的速度可能不同 C . 它们的向心加速度可能不同 D . 它们离地心的距离可能不同

宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用．已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在半径为R的同一圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的、半径为R的圆形轨道运行．设每颗星体的质量为m.

（1）试求第一种形式下星体运动的周期T₁；
（2）试求第二种形式下星体运动的周期T₂。

某行星的卫星，在接近行星的轨道上运动，若要计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是（）

A . 行星的半径 B . 卫星的半径 C . 卫星运行的线速度 D . 卫星运行的周期

关于第一宇宙速度，下面说法正确的是（　　）

A . 它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度 B . 它是圆轨道人造地球卫星绕地球飞行的最小速度 C . 它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度 D . 它是能使卫星进入轨道的最大发射速度

载人飞船从发射、进入轨道、加速变轨，最后进入圆形轨道稳定运行．如图是载人飞船正在加速变轨的过程，如下相关的说法中，正确的是（）

A . 进入高轨道后的周期比低轨道的周期大 B . 进入高轨道后的速率比低轨道的速率小 C . 进入高轨道后，飞船的加速度变小 D . 飞船在圆形轨道运行时，宇航员处于超重状态

地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F₁ ，向心加速度为a₁ ，线速度为v₁ ，角速度为ω₁；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F₂ ，向心加速度为a₂ ，线速度为v₂ ，角速度为ω₂；地球的同步卫星所受的向心力为F₃ ，向心加速度为a₃ ，线速度为v₃ ，角速度为ω₃；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）

A . F₁=F₂＞F₃ B . g=a₂＞a₃＞a₁ C . v₁=v₂=v＞v₃ D . ω₁=ω₃＜ω₂

2007年10月24日，我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射．“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动，经过变轨、制动后，成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星．设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G．求：

（1）月球的质量M；
（2）月球表面的重力加速度g；
（3）月球的密度ρ．

我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km。它们的运行轨道均视为圆周，则（）

A . “天宫一号”比“神州八号”速度大 B . “天宫一号”比“神州八号”周期长 C . “天宫一号”比“神州八号”角速度大 D . “天宫一号”比“神州八号”加速度大

《流浪地球》影片中，在地球上建造大功率发动机，使地球完成一系列变轨操作，从而逃离太阳系，其过程简化为如图所示，地球在椭圆轨道I上运动到远日点B变轨，进入圆形轨道II；在圆形轨道II上运动到B点时再次加速变轨，从而最终逃离太阳系。关于地球下列说法正确的是（）

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A . 沿轨道I运动时，在A点的速度比B点的大 B . 沿轨道I运动时，在A点的速度比B点的小 C . 沿轨道I运动时，在A点的加速度比B点的小 D . 沿轨道I运动经过B点时的加速度比沿轨道Ⅱ经过B点时的大

宇宙中有两颗相距无限远的恒星s₁、s₂ ，半径均为R₀.下图分别是两颗恒星周围行星的公转周期T²与公转半径r³的图像，则（）

A . 恒星s₁的质量大于恒星s₂的质量 B . 恒星s₁的密度小于恒星s₂的密度 C . 恒星s₁的第一宇宙速度大于恒星s₂的第一宇宙速度 D . 距两恒星表面高度相同的行星，s₁的行星向心加速度较大

某卫星绕地球做匀速圆周运动，若已知该卫星运行的轨道半径，地球的质量，引力常量。不考虑地球自转的影响，根据以上信息可求出（）

A . 该卫星的质量 B . 该卫星受到的引力大小 C . 该卫星运行时的动能 D . 该卫星运行的加速度大小

如图，位于地球和月球连线上的L₁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L₁建立空间站，则该空间站的线速度月球的线速度，其向心加速度月球的向心加速度。（选填“>”、“=”或“<”）

2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道．如图所示是某卫星沿椭圆轨道也能地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面重力加速度g，卫星远地点P距地心O的距离为3R，则（）

A . 卫星在远地点的速度小于 $\text{[math]}$ B . 卫星经过远地点时的速度最小 C . 卫星经过远地点时的加速度小于 $\text{[math]}$ D . 卫星经过远地点时加速，卫星有可能再次经过远地点

据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（）

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A . 在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等 B . 探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于 $\text{[math]}$ C . 探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于v D . 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3：2

研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤。假设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是（）

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A . 火星运行速度较大 B . 火星运行角速度较大 C . 火星运行周期较大 D . 火星运行的向心加速度较大

2020年11月24日4时30分，在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。嫦娥五号探测器在经过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后，于2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。如图所示是嫦娥五号探测器到达月面之前的两个轨道，轨道I为环月圆轨道，轨道II是椭圆轨道，其中B为近月点，A为远月点。下列说法正确的是（）

A . 嫦娥五号探测器在轨道II上A点的速度大于在B点的速度 B . 嫦娥五号探测器在轨道II运动的周期大于在轨道I运动的周期 C . 嫦娥五号探测器从轨道I变轨到轨道II，机械能增加 D . 嫦娥五号探测器在轨道I上运动到A点时的加速度等于在轨道II上运动到A点时的加速度

2021年5月15日7时18分，天问一号成功着陆于火星预选区域。如图所示，天问一号进入火星大气后的着陆过程可分气动减速段、伞系减速段、动力减速段、悬停避障段、缓冲着陆段。下列关于天问一号说法中正确的是（　　）

A . 在悬停避障与缓冲着陆段调整着落姿态时可以看作质点 B . 在动力减速段处于超重状态 C . 在伞系减速段伞对天问一号的作用力大于天问一号对伞的作用力 D . 在气动减速段做平抛运动

两颗质量相同的人造卫星绕地球逆时针运动。如图所示，卫星1轨道为圆、卫星2轨道为椭圆，A、B两点为椭圆轨道长轴两端，C点为两轨道交点。已知圆的半径与椭圆的半长轴相等，下列说法正确的是（）

A . 卫星2的周期小于卫星1的周期 B . 卫星1在C点的动能小于卫星2在A点的动能 C . 从A点到B点和从B点到A点的过程地球对卫星2做的功相同 D . 相等时间内，卫星1与地心连线扫过的面积等于卫星2与地心连线扫过的面积

如图所示，某卫星在离地面高度为R的轨道1上绕地球做匀速圆周运动，运动到A点时加速，之后在椭圆轨道2上绕地球运动，远地点B距地面的高度为5R，已知地球半径为R，地球质量为M，卫星质量为m，引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体，下列说法正确的是（）

A . 卫星在轨道1上运动的速度小于第一宇宙速度 B . 卫星在轨道2上A点和B点的加速度之比为 $\text{[math]}$ C . 卫星在轨道2上运动时机械能守恒 D . 卫星在轨道2上从A点运动到B点的过程中，动能减小

我国已成功实现多次载人飞船与空间站径向交会对接，其过程可简化为飞船被送入预定轨道后，进行多次变轨，到了空间站下方几十公里后进行远距离导引，到更近的“中瞄点”后进行近距离导引，飞船一边进行姿态调整，一边靠近空间站，在空间站正下方约200米处调整为垂直姿态，再逐步向核心舱靠近，完成对接。下列说法正确的是（）

A . 飞船在低轨道的环绕周期比在高轨道的环绕周期大 B . 远距离导引过程中，飞船需要点火加速 C . 空间站的线速度比第一宇宙速度大 D . 交会对接时，必须控制飞船绕地球运行的角速度与空间站的角速度相同

5.宇宙航行 知识点题库

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