:2019届高三物理二轮复习热点训练--万有引力与天体运动（带解析）

热点四　万有引力与天体运动
 
天体运动问题是牛顿运动定律、匀速圆周运动规律、万有引力定律等在现代科学技术中的综合应用，由于天体运动问题贴近科技前沿，且蕴含丰富的物理知识，故以此为背景的高考题情境新、综合性强，对考生的理解能力、分析综合能力、信息挖掘能力、空间想象能力等有较高的要求，因此成为高考的热点，考查题型一般为选择题。
考向一　与万有引力有关的估算问题
 　(多选)我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落。已知探测器的质量约为1.3×103 kg，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s2。则此探测器
A．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/s
B．悬停时受到的反冲作用力约为2×103 N
C．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒
D．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度
[解析]　在地球表面附近有GM地mR2地＝mg地，在月球表面附近有GM月mR2月＝mg月可得g月＝1.656 m/s2，所以探测器落地的速度为v＝2g月h＝3.64 m/s，故A错误；探测器悬停时受到的反冲作用力为F＝mg月≈2×103 N，B正确；探测器由于在着陆过程中开动了发动机，因此机械能不守恒，C错误；在靠近星球的轨道上有GMmR2＝mg＝mv2R，即有v＝gR，可知在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度，故选项D正确。
[答案]　BD
考向二　卫星变轨问题
 　2017年1月18日，世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试任务后，正式交付用户单位使用。如图1为“墨子号”变轨示意图，轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是
 
图1
A．“墨子号”在轨道B上由P向Q运动的过程中速率越来越大
B．“墨子号”在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道A上经过P点的速率
C．“墨子号”在轨道B上经过P时的加速度大于在轨道A上经过P点时的加