2020年高考物理100考點(diǎn)最新模擬題千題精練（必修部分）第五部分  萬有引力定律和航天專題5.14衛(wèi)星(航天器)的變軌及對接問題一．選擇題1．（6分）（2019陜西榆林四模）我國是少數(shù)幾個(gè)掌握飛船對接技術(shù)的國家之一，為了實(shí)現(xiàn)神舟飛船與天宮號空間站順利對接，具體操作應(yīng)為（　　）A．飛船與空間站在同一軌道上且沿相反方向做圓周運(yùn)動接觸后對接 B．空間站在前、飛船在后且兩者沿同一方向在同一軌道做圓周運(yùn)動，在合適的位置飛船加速追上空間站后對接????????????? C．空間站在高軌道，飛船在低軌道且兩者同向飛行，在合適的位置飛船加速追上空間站后對接 D．飛船在前、空間站在后且兩者在同一軌道同向飛行，在合適的位置飛船減速然后與空間站對接【參考答案】C【名師解析】飛船在軌道上高速運(yùn)動，如果在同軌道上沿相反方向運(yùn)動，則最終會撞擊而不是成功對接，故A錯(cuò)誤；兩者在同軌道上，飛船加速后做離心運(yùn)動，則飛船的軌道抬升，故不能采取同軌道加速對接，故B錯(cuò)誤；飛船在低軌道加速做離心運(yùn)動，在合適的位置，飛船追上空間站實(shí)現(xiàn)對接，故C正確；兩者在同一軌道飛行時(shí)，飛船突然減速做近心運(yùn)動，飛船的軌道高度要降低，故不可能與同軌道的空間站實(shí)現(xiàn)對接，故D錯(cuò)誤。2. （2019遼寧沈陽一模）“神舟十一號”飛船與“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室自動交會對接前的示意圖如圖所示，圓形軌道I為“天宮二號”運(yùn)行軌道，圓形軌道II為“神舟十一號”運(yùn)行軌道。此后“神舟十一號”要進(jìn)行多次變軌，才能實(shí)現(xiàn)與“天宮二號”的交會對接，則：（   ）A. “天宮二號”在軌道I的運(yùn)行速率大于“神舟十一號”在軌道II上運(yùn)行速率B. “神舟十一號”由軌道II變軌到軌道I需要減速C. “神舟十一號”為實(shí)現(xiàn)變軌需要向后噴出氣體D. “神舟十一號”變軌后比變軌前機(jī)械能減少【參考答案】C【名師解析】由題可知，萬有引力提供向心力，即，則，由于“天宮二號”的軌道半徑大，可知其速率小，則A錯(cuò)誤；“神舟十一號” 由軌道II變軌到軌道I需要加速做離心運(yùn)動，要向后噴出氣體，速度變大，發(fā)動機(jī)做正功，使其機(jī)械能增加，故選項(xiàng)C正確，BD錯(cuò)誤。【名師點(diǎn)睛】本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵掌握變軌的原理，以及掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運(yùn)用。3．（2019湖北名校聯(lián)盟三模）2018年12月9日2時(shí)28分高分五號衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運(yùn)載火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星經(jīng)過多次變軌后，在距地心為R的地球冋步軌道上凝望地球。該衛(wèi)星首次搭載了大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、主要溫室氣體探測儀、大氣多角度偏振探測儀等，是實(shí)現(xiàn)高光譜分辨率對地觀測的標(biāo)志。高分五號衛(wèi)星由半徑為RA的圓軌道1經(jīng)橢圓軌道2變軌到同步軌道3時(shí)的情況如圖所示，已知高分五號衛(wèi)星在軌道1上運(yùn)行的周期為T1，已知地球半徑R0<RA，引力常量為G，則下列說法正確的是（    ）A．地球的平均密度為B．在軌道3上穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，衛(wèi)星每天可兩次經(jīng)過地表上同一點(diǎn)的正上方C．衛(wèi)星在從A點(diǎn)經(jīng)軌道2運(yùn)動到B點(diǎn)的時(shí)間為D．衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，只需要加速一次即可【參考答案】C【名師解析】當(dāng)衛(wèi)星軌道半徑等地球半徑時(shí)，可求得其密度為，但軌道1的半徑不是地球半徑，故A錯(cuò)誤；因軌道3為同步衛(wèi)星，其相對地面上的某點(diǎn)不動，故B錯(cuò)誤；在軌道2上的周期T：，由A到B的時(shí)間為，可求得，故C正確； D項(xiàng)：衛(wèi)星由圓軌道1調(diào)整到同步軌道3上，只需要加速兩次，故D錯(cuò)誤。故選：C。【易錯(cuò)警示】解答此題常見錯(cuò)誤主要有：一是對宇宙速度理解掌握不到位，導(dǎo)致錯(cuò)選A；二是對探測器變軌時(shí)速度加速度等相關(guān)物理量理解掌握不到位，導(dǎo)致錯(cuò)選C或D。4．(2019·河北唐山聯(lián)考)(多選)荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃．登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，已知引力常量為G，則下列說法正確的是(　　)A．飛船在軌道上運(yùn)動時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠB．飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能C．飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度【參考答案】ACD　【名師解析】[根據(jù)開普勒第三定律可知，飛船在軌道上運(yùn)動時(shí)，運(yùn)行的周期TⅢ>TⅡ>TⅠ，選項(xiàng)A正確；飛船在P點(diǎn)從軌道Ⅱ變軌到軌道Ⅰ，需要在P點(diǎn)朝速度方向噴氣，從而使飛船減速到達(dá)軌道Ⅰ，則飛船在軌道Ⅰ上的機(jī)械能小于在軌道Ⅱ上的機(jī)械能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)G＝mω2R以及M＝πR3ρ，解得ρ＝，已知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的角速度，可以推知火星的密度，選項(xiàng)D正確．5.(2017·全國卷Ⅲ，14)2017年4月，我國成功發(fā)射的天舟一號貨運(yùn)飛船與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室完成了首次交會對接，對接形成的組合體仍沿天宮二號原來的軌道(可視為圓軌道)運(yùn)行。與天宮二號單獨(dú)運(yùn)行時(shí)相比，組合體運(yùn)行的(　　)A.周期變大       B.速率變大      C.動能變大       D.向心加速度變大【參考答案】C【名師解析】　根據(jù)組合體受到的萬有引力提供向心力可得＝ mr ＝m＝ma，解得T＝，v＝，a＝，由于軌道半徑不變，所以周期、速率、加速度均不變，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；組合體比天宮二號質(zhì)量大，動能Ek＝mv2變大，選項(xiàng)C正確。6．（2018江蘇淮安宿遷質(zhì)檢）2017年4月,我國第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號順利升空，隨后與天宮二號交會對接．假設(shè)天舟一號從B點(diǎn)發(fā)射經(jīng)過橢圓軌道運(yùn)動到天宮二號的圓軌道上完成交會，如圖所示．已知天宮二號的軌道半徑為r，天舟一號沿橢圓軌道運(yùn)動的周期為T，A、B兩點(diǎn)分別為橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)和近地點(diǎn)，地球半徑為R，引力常量為G．則  （    ）A．天宮二號的運(yùn)行速度小于7.9km/s     B．天舟一號的發(fā)射速度大于11.2km/sC．根據(jù)題中信息可以求出地球的質(zhì)量     D．天舟一號在A點(diǎn)的速度大于天宮二號的運(yùn)行速度【參考答案】AC【名師解析】由G=m可得線速度與半徑的關(guān)系：v=，軌道半徑r越大，速率v越小。第一宇宙速度7.9km/s是近地面衛(wèi)星（軌道半徑等于地球半徑）的運(yùn)行速度，而天宮二號軌道半徑大于地球半徑，所以天宮二號的運(yùn)行速度小于7.9km/s，選項(xiàng)A正確；11.2km/s（第二宇宙速度）是發(fā)射脫離地球引力范圍圍繞太陽運(yùn)動的人造行星的速度，而天舟一號是圍繞地球運(yùn)動的，所以天舟一號的發(fā)射速度小于11.2km/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)題中信息可知，天舟一號沿橢圓軌道運(yùn)動的軌道半長軸為a=（R+r），利用開普勒定律：=，可得天宮二號繞地球運(yùn)動的周期T’，再由G=mr()2，可以求出地球的質(zhì)量M，選項(xiàng)C正確；天舟一號在A點(diǎn)的速度小于天宮二號的運(yùn)行速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7、（2016·天津）我國即將發(fā)射“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)室，之后發(fā)射“神舟十一號”飛船與“天宮二號”對接。假設(shè)“天宮二號”與“神舟十一號”都圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動，為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對接，下列措施可行的是（    ） A．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后飛船加速追上空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)對接B．使飛船與空間實(shí)驗(yàn)室在同一軌道上運(yùn)行，然后空間實(shí)驗(yàn)室減速等待飛船實(shí)現(xiàn)對接C．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上加速，加速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接D．飛船先在比空間實(shí)驗(yàn)室半徑小的軌道上減速，減速后飛船逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接【參考答案】C【名師解析】為了實(shí)現(xiàn)飛船與空間實(shí)驗(yàn)室的對接，必須使飛船在較低的軌道上加速做離心運(yùn)動，上升到空間實(shí)驗(yàn)室運(yùn)動的軌道逐漸靠近空間實(shí)驗(yàn)室，兩者速度接近時(shí)實(shí)現(xiàn)對接，選項(xiàng)C正確ABD錯(cuò)誤。8.（2016·北京）如圖所示，一顆人造衛(wèi)星原來在橢圓軌道1繞地球E運(yùn)行，在P點(diǎn)變軌后進(jìn)入軌道2做勻速圓周運(yùn)動，下列說法正確的是（    ） A.不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度都相同B.不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度都相同C.衛(wèi)星在軌道1的任何位置都具有相同加速度D.衛(wèi)星在軌道2的任何位置都具有相同動量【參考答案】B【名師解析】不論在軌道1還是在軌道2運(yùn)行，衛(wèi)星在P點(diǎn)所受萬有引力相同，由牛頓第二定律可知，在P點(diǎn)的加速度都相同，選項(xiàng)B正確。衛(wèi)星在軌道1上P點(diǎn)的速度小于衛(wèi)星在軌道2上P點(diǎn)的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。衛(wèi)星在軌道1上不同位置所受萬有引力不同，其加速度不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。衛(wèi)星在軌道2上不同位置速度大小雖然相同，但是方向不同，所以動量不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．中國國家航天局目前計(jì)劃于2020年發(fā)射嫦娥工程第二階段的月球車“嫦娥四號”。中國探月計(jì)劃總工程師吳偉仁近期透露，此臺月球車很可能在離地球較遠(yuǎn)的月球背面著陸，假設(shè)運(yùn)載火箭先將“嫦娥四號”月球探測器成功送入太空，由地月轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入100千米環(huán)月軌道后成功變軌到近月點(diǎn)為15千米的橢圓軌道，在從15千米高度降至月球表面成功實(shí)現(xiàn)登月。則關(guān)于“嫦娥四號”登月過程的說法正確的是(　　)A．“嫦娥四號”由地月轉(zhuǎn)移軌道需要減速才能進(jìn)入100千米環(huán)月軌道B．“嫦娥四號”在近月點(diǎn)為15千米的橢圓軌道上各點(diǎn)的速度都大于其在100千米圓軌道上的速度C．“嫦娥四號”在100千米圓軌道上運(yùn)動的周期小于其在近月點(diǎn)為15千米的橢圓軌道上運(yùn)動的周期D．從15千米高度降至月球表面過程中，“嫦娥四號”處于失重狀態(tài)【參考答案】A【名師解析】 “嫦娥四號”由地月轉(zhuǎn)移軌道實(shí)施近月制動才能進(jìn)入100千米環(huán)月圓軌道上，A正確；由衛(wèi)星變軌條件可知近月點(diǎn)為15千米的橢圓軌道上遠(yuǎn)月點(diǎn)的速度小于圓軌道上的速度，B錯(cuò)誤；由開普勒第三定律可得“嫦娥四號”在100千米圓軌道上運(yùn)動的周期大于其在橢圓軌道上運(yùn)動的周期，C錯(cuò)誤；從15千米高度降至月球表面過程“嫦娥四號”需要減速下降，處于超重狀態(tài)，D錯(cuò)誤。10.（2018湖南懷化期中聯(lián)考）2017年6月19號，長征三號乙遙二十八火箭發(fā)射中星9A衛(wèi)星過程中出現(xiàn)變故，由于運(yùn)載火箭的異常，致使衛(wèi)星沒有按照原計(jì)劃進(jìn)入預(yù)定軌道。經(jīng)過航天測控人員的配合和努力，通過多次軌道調(diào)整，衛(wèi)星成功變軌進(jìn)入同步衛(wèi)星軌道。衛(wèi)星變軌原理圖如圖所示，衛(wèi)星從橢圓軌道Ⅰ遠(yuǎn)地點(diǎn)Q改變速度進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ，P點(diǎn)為橢圓軌道近地點(diǎn)。下列說法正確的是（   ）A. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度等于在Q點(diǎn)的速度B. 衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機(jī)械能減小，軌道半徑變小，動能變小C. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)加速度大于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度D. 衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度【參考答案】.D【名師解析】解析：根據(jù)衛(wèi)星在橢圓軌道上運(yùn)動時(shí)機(jī)械能保持不變，可知衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ運(yùn)行時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；衛(wèi)星耗盡燃料后，在微小阻力的作用下，機(jī)械能減小，軌道半徑變小，重力勢能減小，但是速度變大，動能變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在同一Q點(diǎn)，衛(wèi)星所受萬有引力相同，根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)加速度等于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ上運(yùn)動到Q點(diǎn)需要增大速度，才能變軌到同步軌道Ⅱ，所以衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ的Q點(diǎn)速度小于在同步軌道Ⅱ的Q點(diǎn)的速度，選項(xiàng)D正確。11．(2018天星金考卷)假設(shè)將來一艘飛船靠近火星時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是(  )A．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度B．若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期，就可以推知火星的密度C．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度D．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時(shí)的周期小于在軌道Ⅰ上運(yùn)動時(shí)的周期【參考答案】.B【命題意圖】  本題考查萬有引力定律、飛船的運(yùn)動、飛船變軌、開普勒定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)。【名師解析】飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)需要減速才能在軌道Ⅰ上運(yùn)動，所以飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)的速度，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期，由萬有引力定律等于向心力，G=mR（）2，可得出火星質(zhì)量M=，火星體積V=，就可以推知火星的密度ρ=M/V=，選項(xiàng)B正確；在同一點(diǎn)P，飛船所受的萬有引力相等，由牛頓第二定律，可知飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由開普勒定律可知飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時(shí)的周期大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動時(shí)的周期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 12．(2016·遼寧五校聯(lián)考)中國志愿者王躍參與人類歷史上第一次全過程模擬從地球往返火星的試驗(yàn)“火星－500”。假設(shè)將來人類一艘飛船從火星返回地球時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過程，則下列說法正確的是(　　)A．飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度B．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動時(shí)，在P點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上運(yùn)動時(shí)在P點(diǎn)的速度C．飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度等于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動到P點(diǎn)時(shí)的加速度D．若軌道Ⅰ貼近火星表面，測出飛船在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期，就可以推知火星的密度【參考答案】ACD　【名師解析】根據(jù)開普勒第二定律，行星在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等可以知道，行星在遠(yuǎn)離中心天體的位置處速度一定小于在靠近中心天體位置處的速度，類比可以知道，A正確；人造飛船在P點(diǎn)處受到的萬有引力F引＝G，為其提供做圓周運(yùn)動所需要的向心力F向＝m，當(dāng)萬有引力等于所需向心力時(shí)，人造飛船做圓周運(yùn)動，當(dāng)萬有引力小于所需向心力時(shí)，人造飛船做離心運(yùn)動，飛船在軌道Ⅱ上P點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅰ上P點(diǎn)的速度，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律F＝F引＝G＝ma，同一個(gè)位置萬有引力大小與方向相同，所以在P點(diǎn)任一軌道的加速度相同，C正確；當(dāng)軌道Ⅰ貼近火星時(shí)，設(shè)火星的半徑為R，由萬有引力用來提供向心力可以得到：F＝G＝mR，于是M＝＝ρV，又因?yàn)?/span>V＝，所以ρ＝，D正確。13.小型登月器連接在航天站上，一起繞月球做圓周運(yùn)動，其軌道半徑為月球半徑的3倍，某時(shí)刻，航天站使登月器減速分離，登月器沿如圖所示的橢圓軌道登月，在月球表面逗留一段時(shí)間完成科考工作后，經(jīng)快速啟動仍沿原橢圓軌道返回，當(dāng)?shù)谝淮位氐椒蛛x點(diǎn)時(shí)恰與航天站對接，登月器快速啟動時(shí)間可以忽略不計(jì)，整個(gè)過程中航天站保持原軌道繞月運(yùn)行。已知月球表面的重力加速度為g，月球半徑為R，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則登月器可以在月球上停留的最短時(shí)間約為(　　) A．4.7π       B．3.6π       C．1.7π       D．1.4π【參考答案】A【名師解析】　設(shè)登月器和航天站在半徑為3R的軌道上運(yùn)行時(shí)的周期為T，因其繞月球作圓周運(yùn)動，所以應(yīng)用牛頓第二定律有＝m，r＝3RT＝2π ＝6π ，在月球表面的物體所受重力近似等于萬有引力，GM＝gR2所以T＝6π ，　①設(shè)登月器在小橢圓軌道運(yùn)行的周期為T1，航天站在大圓軌道運(yùn)行的周期為T2。對登月器和航天站依據(jù)開普勒第三定律分別有＝＝　②為使登月器仍沿原橢圓軌道回到分離點(diǎn)與航天站實(shí)現(xiàn)對接，登月器可以在月球表面逗留的時(shí)間t應(yīng)滿足t＝nT2－T1　③(其中，n＝1、2、3、…)聯(lián)立①②③得t＝6πn －4π (其中，n＝1、2、3、…)當(dāng)n＝1時(shí)，登月器可以在月球上停留的時(shí)間最短，即t＝4.7π，故A正確。14.（2016洛陽聯(lián)考）“神舟十號”與“天宮一號”多次成功實(shí)現(xiàn)交會對接．如圖所示，交會對接前“神舟十號”飛船先在較低圓軌道1上做圓周運(yùn)動，在適當(dāng)位置經(jīng)變軌后與在圓軌道2上運(yùn)動的“天宮一號”對接．M、Q兩點(diǎn)在軌道1上，P點(diǎn)在軌道2上，三點(diǎn)連線過地心，把飛船的加速過程簡化為只做一次短時(shí)加速．下列關(guān)于“神舟十號”變軌過程的描述，正確的有(　　)A．“神舟十號”在M點(diǎn)加速，則一定會在P點(diǎn)與“天宮一號”相遇B．“神舟十號”可以與“天宮一號”同軌加速追及C．“神舟十號”在軌道1上M點(diǎn)的加速度小于在軌道2上P點(diǎn)的加速度D．“神舟十號”變軌后的運(yùn)行周期大于變軌前的運(yùn)行周期【參考答案】　D【名師解析】 “神舟十號” 加速后，萬有引力不足以提供向心力，軌道半徑增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；“神舟十號”與“天宮一號”相遇過程比較復(fù)雜，不僅與加速度的大小、方向有關(guān)，還與其他因素有關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力定律F＝G可知，“神舟十號”在M點(diǎn)受萬有引力較大，加速度較大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由開普勒第三定律 ＝k可知，“神舟十號”變軌后的運(yùn)行周期大于變軌前的運(yùn)行周期，D項(xiàng)正確．  二．計(jì)算題1.有人設(shè)想:可以在飛船從運(yùn)行軌道進(jìn)入返回地球程序時(shí)，借飛船需要減速的機(jī)會，發(fā)射一個(gè)小型太空探測器，從而達(dá)到節(jié)能的目的。如圖所示，飛船在圓軌道Ⅰ上繞地球飛行，其軌道半徑為地球半徑的k倍（k>1）。當(dāng)飛船通過軌道Ⅰ的A點(diǎn)時(shí)，飛船上的發(fā)射裝置短暫工作，將探測器沿飛船原運(yùn)動方向射出，并使探測器恰能完全脫離地球的引力范圍，即到達(dá)距地球無限遠(yuǎn)時(shí)的速度恰好為零，而飛船在發(fā)射探測器后沿橢圓軌道Ⅱ向前運(yùn)動，其近地點(diǎn)B到地心的距離近似為地球半徑R。以上過程中飛船和探測器的質(zhì)量均可視為不變。已知地球表面的重力加速度為g。（1）求飛船在軌道Ⅰ運(yùn)動的速度大小；（2）若規(guī)定兩質(zhì)點(diǎn)相距無限遠(yuǎn)時(shí)引力勢能為零，則質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)的引力勢能，式中G為引力常量。在飛船沿軌道Ⅰ和軌道Ⅱ的運(yùn)動過程，其動能和引力勢能之和保持不變；探測器被射出后的運(yùn)動過程中，其動能和引力勢能之和也保持不變。①求探測器剛離開飛船時(shí)的速度大?。?/span>②已知飛船沿軌道Ⅱ運(yùn)動過程中，通過A點(diǎn)與B點(diǎn)的速度大小與這兩點(diǎn)到地心的距離成反比。根據(jù)計(jì)算結(jié)果說明為實(shí)現(xiàn)上述飛船和探測器的運(yùn)動過程，飛船與探測器的質(zhì)量之比應(yīng)滿足什么條件。【名師解析】（1）設(shè)地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，探測器質(zhì)量為m'，當(dāng)飛船與探測器一起繞地球做圓周運(yùn)動時(shí)的速度為v0根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有   對于地面附近的質(zhì)量為m0的物體有   m0g=GMm0/R2解得：  。（2）①設(shè)探測器被發(fā)射出時(shí)的速度為v'，因其運(yùn)動過程中動能和引力勢能之和保持不變，所以探測器剛好脫離地球引力應(yīng)滿足     解得 ：   ②設(shè)發(fā)射探測器后飛船在A點(diǎn)的速度為vA,運(yùn)動到B點(diǎn)的速度為vB, 因其運(yùn)動過程中動能和引力勢能之和保持不變，所以有對于飛船發(fā)射探測器的過程，根據(jù)動量守恒定律有 (m+ m')v0=mvA+ m'v'，因飛船通過A點(diǎn)與B點(diǎn)的速度大小與這兩點(diǎn)到地心的距離成反比，即RvB=kRvA解得：。

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