卫星所需向心力大于万有引力，所以应给卫星加速，增加所需的向心力，故D正确；故选D． 【点睛】
本题考查万有引力定律的应用，知道第一宇宙速度的特点，卫星变轨也就是近心运动或离心运动，根据提供的万有引力和所需的向心力关系确定．
12．B
解析：B 【解析】 【详解】
设地球的半径为R，则地球同步卫星的轨道半径为r=6.6R，已知地球的自转周期T=24h， 地球同步卫星的转动周期与地球的自转周期一致，若地球的自转周期变小，则同步卫星的转动周期变小。由
GMm4?2?mR2 R2T公式可知，做圆周运动的半径越小，则运动周期越小。由于需要三颗卫星使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，所以由几何关系可知三颗同步卫星的连线构成等边三角形并且三边与地球相切，如图。由几何关系可知地球同步卫星的轨道半径为
r′=2R
由开普勒第三定律得
r'3(2R)3T?T3?24?4h 3r(6.6R)'故B正确，ACD错误。 故选B。
13．C
解析：C 【解析】
第一宇宙速度是环绕地球运动的最大环绕速度，A错；是发射卫星的最小发射速度，B错；是近地圆轨道上人造地球卫星的运行速度，C对；D错；
14．B
解析：B 【解析】
根据牛顿第三定律，相互作用的两个物体间作用力等大反向作用在同一条直线上，所以地球吸引月球的力等于月球吸引地球的作用力，故答案选B
15．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
A．卫星在椭圆轨道I运行时，根据开普勒第二定律知，在P点的速度大于在Q点的速度，A错误；
B．卫星经过Q点时的加速度由万有引力产生，根据牛顿第二定律得
GMm?ma 2r得
a?GM2 r可知，卫星在椭圆轨道I的Q点加速度等于在同步轨道Ⅱ的Q点的加速度，B错误； C．卫星变轨过程，要在椭圆轨道I上的Q点加速然后进入同步轨道II，因此卫星在椭圆轨道Ⅰ的Q点的速度小于在同步轨道Ⅱ的Q点的速度，C正确；
D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能变小，轨道半径变小，根据
v?GM知速度变大，则动能变大，D错误。 r故选C。
16．A
解析：A 【解析】 【详解】
A．根据开普勒第三定律：
23T哈r哈3=?18 23T地r地则
T哈=542T地?76年
选项A正确；
B．哈雷彗星从近日点到远日点，太阳对哈雷彗星的引力做负功，则速度减小，则在近日点速度v1大于远日点速度v2，选项B错误； C．根据a?GM可知哈雷彗星在近日点加速度a1的大小与远日点加速度a2的大小之比r2a1r22?2，选项C错误； a2r1D．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中只有太阳的引力做功，则机械能守恒，选项D错误；故选A。
17．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】 A．由v?误；
3rB．由T?2?，可知卫星在a上运行的周期小于在b上运行的周期，选项B错误； GMGM，可知卫星在a上运行的线速度大于在b上运行的线速度，选项A错rC．由??GM，卫星在a上运行的角速度大于在b上运行的角速度，选项C错误； 3rMm可知，卫星在a上运行时受到的万有引力大于在b上运行时的万有引2r力，选项D正确。 故选D。
D．根据F?G18．C
解析：C 【解析】 【详解】
人造地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力等于向心力有：
GMmM4?2v22，假如卫星的线速度增大到原来的G2＝mr?＝m2r=m?ma解得v?rrTr2倍，则半径为原来的
1GM，a?2，向心加速度增大到原来的16倍，故A错误；
r431GMr，半径为原来的，角速度增大到原来的8倍，故B错误；T?2?，??34rGM半径为原来的
11，卫星的周期减小到原来的，故C正确，D错误. 4819．C
解析：C 【解析】 【详解】
物体A处移到B处，万有引力做功为W1；物体从B处移到无穷远处，万有引力做功为W2，所以从A移到无穷远处万有引力功做功为W1+W2，万有引力做功引起了重力势能的变化，且万有引力做正功引力势能减小，万有引力做负功，引力势能增大，即无穷远处引力势能为零，所以A点的引力势能为W1+W2，故C对；ABD错； 故选C 【点睛】
把握住万有引力做功与引力势能变化之间的关系即可求解。
取
20．C
解析：C 【解析】
试题分析：同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，根据a??2r比较a与c的向心加速度大小，再比较c的向心加速度与g的大小．根据万有引力提供向心力，列出等式得出角速度与半径的关系，分析弧长关系．根据开普勒第三定律判断d与c的周期关系．
同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据
a??2r知，c的向心加速度大．由
GMmGM?mgg?，得，卫星的轨道半径越大，22r r向心加速度越小，则同步卫星的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，故A错误；c是地球同步卫星，周期是24h，
?GMmv2则c在4h内转过的圆心角是，故B错误；由?m，得v?23rrGM，卫星的半 r径越大，速度越小，所以b的速度最大，在相同时间内转过的弧长最长，故C正确；由开
R3普勒第三定律2?k知，卫星的半径越大，周期越大，所以d的运动周期大于c的周期
T24h，不可能为23h，故D错误．
21．D
解析：D 【解析】 【分析】
根据万有引力提供向心力能判断二者圆周运动的线速度大小的关系，但是由于二者质量未知，故无法判断动能的关系；根据牛顿第二定律可知加速度与距离有关，从而判断二者在同一点时的加速度大小关系；飞船飞行过程中处于完全失重状态，所以弹簧秤没有示数；根据开普勒第三定律进行判断即可； 【详解】
Mmv2A、当空间站和飞船均做圆周运动时，其万有引力提供向心力，即G2?m
rr则线速度大小为：v?GM，由于空间站的半径大于飞船的半径，故空间站的速度的大r小小于飞船的速度大小，由于二者的质量关系未知，故根据动能的公式Ek?断二者的动能大小关系，故选项A错误；
B、当飞船与空间站相遇时，根据牛顿第二定律有：G者相遇时其加速度的大小相等，故选项B错误；
12mv无法判2MmM?maa?G，即，可知二22RRC. 飞船在从B点运动到C点的过程中，万有引力为合力，在飞行过程中处于完全失重状态，弹簧秤没有示数，故选项C错误；
3?R?r??D、设飞船椭圆轨道的周期为T'，则根据开普勒第三定律可知：R3?2? ??T2T'211'3由题可知：T?T，联立可以得到：r?2?1R，故选项D正确。
42【点睛】
??本题主要考查万有引力定律和开普勒第三定律的应用问题，注意飞船在飞行过程处于完全失重状态，弹簧秤没有示数。
22．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
AB．根据万有引力定律可得
MmG(Rh)2解得
mv2Rh
v?选项A错误；B正确； CD．由GGM R?hMm?mg，可得GM?gR2,可得 2RgR2 v?R?h选项CD错误； 故选B．
23．B
解析：B 【解析】
对飞船受力分析知，所受到的万有引力提供匀速圆周运动的向心力，等于飞船所在位置的
高考物理力学知识点之万有引力与航天单元汇编含答案解析(6)
