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2010年高考物理万有引力与天体运动复习汇编3

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各地名校高三物理试题分类精编——万有引力与天体运动【题 组 三 】一、选择题1.(2009届广东茂名市模拟)太空被称为是21世纪技术革命的摇篮。

摆脱地球引力，在更“纯净”的环境中探求物质的本质，拨开大气层的遮盖，更直接地探索宇宙的奥秘，一直是科学家们梦寐以求的机会。

“神州号” 两次载人飞船的成功发射与回收给我国航天界带来足够的信心，我国提出了载人飞船——太空实验室——空间站的三部曲构想。

某宇航员要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站（1.A ） A. 只能从较低轨道上加速 B. 只能从较高轨道上加速C. 只能从空间站同一高度的轨道上加速D. 无论在什么轨道上，只要加速都行2.(2009江苏常州中学高三月考) 2007 年3 月26 日，中俄共同签署了《中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星——火卫一合作的协议》，双方确定2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测．“火卫一”在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为9450km ．绕火星1周需7h39min ，若其绕行轨道简化为圆轨道，引力常量G 已知．则由以上信息能求出（ D ）A ．“火卫一”的质量B ．火星的质量C ．“火卫一”受到火星的引力D ．火星的密度3.（2009届上海南汇期区末）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。

某双星由质量不等的星体S 1和S 2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C 做匀速圆周运动。

由天文观察测得其运动周期为T 。

S 1到C 点的距离为r 1，S 1和S 2的距离为r ，已知引力常量为G 。

由此可求出S 2的质量为 （ A ） A ．4π2r 2r 1GT2B ．4π2r 13GT2C ．4π2r 3GT 2D ． 4π2r 2（r －r 1）GT24.(2008学年广东越秀区高三摸底调研测试12)三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M A =M B <M C ，则对于三个卫星，正确的是(ABD) A. 运行线速度关系为 C B A υυυ=> B. 运行周期关系为 T A <T B =T C C. 向心力大小关系为 F A = F B < F CD. 半径与周期关系为232323CC BB AA T R T R T R ==5.(合肥35中2009届高三10月月考物理试卷8)如图所示，从地面上A 点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿ACB 椭圆轨道飞行击中地面目标B ，C 为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为R ，地球质量为M ，引力常量力G 。

没距地面高度为h 的圆轨道上卫星运动周期为T0，下列结论中正确的是（ BCD ） A ．导弹在c 点的速度大于hR GM+ B ．导弹在C 点的加速度等于GM/(R+h)2C ．地球球心为导弹椭圆轨道的—个焦点D ．导弹从A 点运动到B 点的时间—定小于To6.（2009届江苏海安县高三月考)如图所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星，P 为B 、C 两卫星轨道的交点．已知A 、B 、C 绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是（ C ） A ．物体A 和卫星C 具有相同大小的加速度 B ．卫星C 的运行速度小于物体A 的速度C ．可能出现：在每天的某一时刻卫星B 在A 的正上方D ．卫星B 在P 点运行的加速度大于卫星C 的加速度7. (2009届山东邹城二中高三模拟)2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功，9月27日翟志刚成功实施了太空行走。

已知神舟七号飞船在离地球表面h 高处的轨道上做周期为T 的匀速圆周运动，地球的半径R ，万有引力常量为G 。

在该轨道上，神舟七号航天飞船（.BCD ） A ．运行的线速度大小为TRπ2 B ．运行的线速度小于第一宇宙速度C ．运行时的向心加速度大小22)(4T h R +π D ．地球表面的重力加速度大小为2232)(4RT h R +π8(2009届深圳高三下学期模拟)我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B 处对接.已知空间站绕月轨道半径为r ，周期为T ，万有引力常量为G ，A ．图中航天飞机在飞向B 处的过程中，月球引力做正功 B ．航天飞机在B 处由椭圆轨道可直接进入空间一站轨道 C ．根据题中条件可以算出月球质量D ．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小9. (凤阳荣达学校2009届高三物理第三次月考测试卷)2008年9月25日，我国利用“神州七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空。

设宇航员测出自己绕地球做圆周运动的周期为T ，离地高度为H ，地球半径为R ，则根据T 、H 、R 和引力常量G ，能计算出的物理量是 ( ABD )A ．地球的质量B ．地球的平均密度C ．飞船所需的向心力D ．飞船线速度的大小10. (山东省聊城2009届高三一模)2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了伴飞小卫星，若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行。

下列说法正确的是（.B ）A ．由飞船的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船质量B ．小卫星和飞船的加速度大小相等C ．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力D ．飞船只需向后喷出气体，就可以和小卫星对接11.(江苏南阳中学2009届高三上学期月考试题)如图，宇宙飞船A 在低轨道上飞行，为了给更高轨道的宇宙空间站B 输送物质，需要与B 对接，它可以采用喷气的方法改变速度，从而达到改变轨道的目的，则以下说法正确的是（B ）A 、它应沿运行速度方向喷气，与B 对接后周期变小B、它应沿运行速度的反方向喷气，与B对接后周期变大C、它应沿运行速度方向喷气，与B对接后周期变大D、它应沿运行速度的反方向喷气，与B对接后周期变小12.(侨中高三第二次月考物理试题)1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星．然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小．2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义．行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球．一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上．假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是（其中万有引力常量为G） ( CD )A．冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径B．冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径C．冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径D．冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径二、计算题11.（2009届江苏海安县高三月考)宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，设每个星体的质量均为m，四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上，已知这四颗星均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，引力常量为G，试求：（1）求星体做匀速圆周运动的轨道半径；（2）若实验观测得到星体的半径为R，求星体表面的重力加速度；（3）求星体做匀速圆周运动的周期．解析：（1）由星体均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动可知，星体做匀速圆周运动的轨道半径r（2）由万有引力的定律可知2mm'Gm'g R = 则星体表面的重力加速度2mg GR = （3）星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由万有引力定律和向心力公式得：22222242245cos 2)2(m T a m a m G a G π⋅⋅=︒+解得周期2T =π12（2009山东济宁高三一模）2007年10月24日，“嫦娥一号”卫星星箭分离，卫星进入绕地球轨道。

在绕地运行时，要经过三次近地变轨：12小时椭圆轨道①→24小时椭圆轨道②→48小时椭圆轨道③→地月转移轨道④。

11月5日11时，当卫星经过距月球表面高度为h 的A 点时，再一次实施变轨，进入12小时椭圆轨道⑤，后又经过两次变轨，最后进入周期为T 的月球极月圆轨道⑦。

如图所示，已知月球半径为R 。

（1）请回答：“嫦娥一号”在完成第三次近地变轨时需要加速还是减速？ （2）写出月球表面重力加速度的表达式。

解析： （1）加速（2）设月球表面的重力加速度为g 月，在月球表面有月mg R MmG=2卫星在极月圆轨道有)()2()(22h R T m h R Mm G+=+π 解得2222)(4RT h R g +=π月 14（2009北京丰台区高三期末） 2008年9月25日，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。

如果把“神舟”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T 、距地面的高度为H ，且已知地球半径为R 、地球表面重力加速度为g ，万有引力恒量为G 。

你能计算出下面哪些物理量？能计算的量写出计算过程和结果，不能计算的量说明理由。

（1）地球的质量 ； （2）飞船线速度的大小； （3）飞船所需的向心力。

解析：（1）能求出地球的质量M方法一： 2R GMm = mg ， M =GgR 2方法二： 2)(H R GMm+= )(422H R T m +π， M =232)(4GT H R +π（写出一种方法即可）（2）能求出飞船线速度的大小VV =T H R )(2+π ( 或R)(H R g+ )（3）不能算出飞船所需的向心力因飞船质量未知15 (2009届侨中高三第二次月考)2007年10月24日，我国成功地发射了“嫦娥一号”探月卫星，其轨道示意图如下图所示.卫星进入地球轨道后还需要对卫星进行10次点火控制。

第一次点火，抬高近地点，将近地点抬高到约600km ，第二、三、四次点火，让卫星不断变轨加速，经过三次累积，卫星加速到11.0km/s 的速度进入地月转移轨道向月球飞去.后6次点火的主要作用是修正飞行方向和被月球捕获时的紧急刹车,最终把卫星送入离月面200km 高的工作轨道(可视为匀速圆周运动).已知地球质量是月球质量的81倍,R 月=1800km ,R 地=6400km,卫星质量2350kg ,地球表面重力加速度g 取10m/s 2. （涉及开方可估算，结果保留一位有效数字）求：（1）卫星在绕地球轨道运行时离地面600km 时的加速度.（2）卫星从离开地球轨道进入地月转移轨道最终稳定在离月球表面200km 的工作轨道上外力对它做了多少功?（忽略地球自转及月球绕地球公转的影响）解析：（1）卫星在离地600km 处对卫星加速度为a ，由牛顿第二定律()ma h R GMm=+21又由mg R GMm=2可得a=8 m/s 2（2）卫星离月面200km 速度为v ，由牛顿第二定律得：()()2222h r mv h r mGM +=+月 由mg RGMm=2及M 月/M=1/81 得:V 2=2.53×106km 2/s 2由动能定理,对卫星 W=21mv 2—21mv 02=21× 2350×（253×104—110002）=－1×1011J … 16（2009江苏通州市高三上学期月考）我国发射的“嫦娥一号”卫星发射后首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，通过加速再进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地心最近距离为L 1，最远距离为L 2，卫星快要到达月球时，依靠火箭的反向助推器减速，被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月心距离L 3的“绕月轨道”上飞行．已知地球半径为R ，月球半径ІШ卫星 停泊轨道过渡轨道绕月轨道 L 1L 2L 3为r ，地球表面重力加速度为g ，月球表面的重力加速度为g /6，求： （1）卫星在“停泊轨道”上运行的线速度； （2）卫星在“绕月轨道”上运行的线速度． 解析：(1) 21211M m v G m L L =地2M m G mg R =地得 121L gR v = （2）22233M m v G mL L =月 2M m G mg r =月月2v = 17.(2009届威海一中高三模拟4)“神州”六号飞船在预定轨道上飞行，每绕地球一圈需要时间90min ，每圈飞行路程约为L=4．2×104km 。

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《万有引力与航天》知识点总结

《万有引力与航天》知识点总结

万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物： 托勒密 （欧多克斯、亚里士多德）2、“日心说”的内容及代表人物： 哥白尼 （布鲁诺被烧死、伽利略） 二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律：v v >远近开普勒第三定律：K —与中心天体质量有关，与环绕星体无关的物理量；必须是同一中心天体的星体才可以列比例，太阳系： 333222===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律1、内容及其推导：应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。

KT R =23 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝' 2r Mm F ∝ 2r MmG F =2、表达式：221r m m GF = 3、内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比，与它们之间的距离r 的二次方成反比。

4.引力常量：G=6.67×10-11N/m 2/kg 2，牛顿发现万有引力定律后的100多年里，卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。

5、适用条件：①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。

②对于质量分布均匀的球体，公式中的r 就是它们球心之间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，其中r 为球心到质点间的距离。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似的适用，其中r 为两物体质心间的距离。

6、推导：2224mM G m R R T π= ⇒ 3224R GMT π= 四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处，质点受到地壳万有引力的合力为零。

2、在匀质球体内部距离球心r 处，质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。

五、万有引力的成就1、测量中心天体的质量法一：在天体表面找一个物体m ，不计天体自转，万有引力=重力（=G F F 引）2Mm G mg R=⇒M = 黄金代换式中心天体的密度：233443gR M gG V GR R ρππ===法二：在中心天体周围找一颗卫星绕中心天体做圆周运动，万有引力提供向心力（=n F F 引）2Mm G r= 22232223224v v r m M r Gr mr M G r mr M T GT ωωππ⇒=⇒=⎛⎫⇒=⎪⎝⎭以 2324r M GT π=为例求中心天体的密度 2332233433r M r GT V GT R R ππρπ=== 若为近地卫星，则r=R ，则23GT πρ= T 为近地卫星的公转周期六、双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象，叫双星。

高三物理《万有引力 天体运动》教案 人教版选修3-1

高三物理《万有引力 天体运动》教案 人教版选修3-1

学习目标：1．万有引力定律在卫星问题中的应用2．万有引力定律在天体系统的稳定性方面的应用-双星问题和三星问题【问题驱动、自主学习】1．解决天体运动问题的两条基本思路是什么？天上一条龙，地上有黄金。

2.三种宇宙速度的数值？如何推导出第一宇宙速度？3．如何实现卫星的变轨？4.同步卫星有何特点？5．稳定的天体系统的表现形式有哪些？【展示交流、合作探究】活动1. 学生依据两条基本思路推导出卫星的线速度、角速度、向心加速度、周期、和轨道半径的表达式。

活动2. 学生分组讨论随着高度的变化各个物理量的大小如何变化活动3.讨论常见的中心天体系统、双星系统、三星系统如何才能保持它们之间的距离不变而稳定的运行，它们的向心力各是有什么力提供的？预期的学习成果：1.学生能够自己推出卫星的线速度、角速度、向心加速度、周期、和轨道半径的表达式，以及不同条件下的不同的变形。

2.初步掌握了稳定的天体系统的向心力的来源以及它们的不同。

教学支撑环境多媒体教室、优盘等移动存储设备。

【知识梳理、点拨归纳】一、卫星的线速度、角速度、向心加速度、周期、和轨道半径的表达式的推导和应用例1 两颗人造地球卫星质量的比mm1212::=，轨道半径之比r r1231::=。

求：（1）这两颗卫星运行的周期之比；（2）线速度之比；（3）角速度之比；（4）向心加速度之比；（5）向心力之比。

解析处理这样的问题一般都是建立静力学的向心力与动力学向心力相等的式子来解决。

即 ⑴224Mm rG m r Tπ=，T =∴12:T T =⑵ 由22Mm v G m r r =得，v = ∴ v v 1213::=⑶由22Mm Gm rr ω=得，v = ∴12:ωω= ⑷由2n mMG ma r =得， 12:1:9n n a a =⑸由2n mMG F r=得， 12:1:18n n F F =活动1.总结各表达式的统一的形式活动2.随着高度的增加，各量的变化是怎样的？万有引力提供向心力．即G Mm r 2＝m v 2r ＝mrω2＝m (2πT )2r人造卫星的运动学特征(1)线速度v ：由G Mmr 2＝m v 2r 得v ＝GMr，随着轨道半径的增加，卫星的线速度减小． (2)角速度ω：由G Mmr 2＝mω2r 得ω＝GMr 3，随着轨道半径的增加，做匀速圆周运动的卫星的角速度减小．(3)周期：由G Mm r 2＝m 4π2T2r ，得T ＝2πr 2GM，随着轨道半径的增加，卫星的周期增大．练习1：市编资料P 82 ：例1练习2学生思考： 教师点拨解答：选AC例2.如图所示，A 、B 、C 是在地球大气层外的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，下列说法中正确的是 ( ) A ．B 、C 的线速度相等，且大于A 的线速度 B ．B 、C 的周期相等，且大于A 的周期C ．B 、C 的向心加速度相等，且大于A 的向心加速度D ．若C 的速率增大可追上同一轨道上的B二、宇宙速度活动1：学生看书，市编资料P821．第一宇宙速度(环绕速度)：v1＝，是人造地球卫星的最小速度，也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的速度．2．第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝，是使物体挣脱引力束缚的最小发射速度．3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝，是使物体挣脱引力束缚的最小发射速度活动2：卫星轨道的可能性分析和讨论关于地球同步卫星要注意的问题：所谓地球同步卫星．就是相对于地面静止的运转周期与地球自转周期相同的卫星特点：(1)周期T ＝24h ．(2)地球同步卫星位置—定在赤道上空，即卫星轨道平面均在赤道平面内．(3)轨道半径和绕行速度均相同．（4）同步卫星只能位于赤道正上方某一确定高度h ．由2224()()Mm G m R h R h T π=++得,6.5106.344322R km R GMT h =⨯=-=πR 表示地球半径例3．关于地球的同步卫星下列说法正确的是( )A ．所有地球的同步卫星一定处于赤道的正上方，但不一定在同一个圆周上B ．所有地球的同步卫星离地面的高度相同，但不一定位于赤道的正上方C ．所有地球的同步卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期一定相同D ．所有地球同步卫星的向心加速度大小、线速度大小、角速度和周期一定相等解析：同步卫星高度一定，故A 错；同步卫星都在赤道面内，故B 错；向心加速度、线速度都是矢量，故C 错、D 对．答案：D 三、卫星的稳定运行与变轨运行分析 (1)圆轨道上的稳定运行 G Mm r 2＝m v 2r ＝mrω2＝mr (2πT )2 (2) 变轨运行分析①当v 增大时，所需向心力m v 2r 增大，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，但卫星一旦进入新的轨道运行，由v ＝ GMr 知其运行速度要减小，但重力势能、机械能均增加．例4．(2012年南通模拟)我国发射“神舟”号飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M 距地面200 km ，远地点N 距地面340 km.进入该轨道正常运行时，其周期为T 1，通过M 、N 点时的速率分别是v 1、v 2，加速度大小分别为a 1、a 2.当某次飞船通过N 点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340 km 的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，周期为T 2，这时飞船的速率为v 3，加速度大小为a 3.比较飞船在M 、N 、P 三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小及在两个轨道上运行的周期，下列结论正确的是( )A ．v 1>v 3B ．v 1>v 2C ．a 2＝a 3D ．T 1>T 2解：飞船在椭圆轨道运行时，近地点速度大于远地点速度，B 正确．根据开普勒第三定律，T 1<T 2，D 错误．由万有引力定律和牛顿第二定律，a 2＝a 3，C 正确．根据v ＝GMr ，可知r 越大，v 越小，v 1>v 3，A 正确．故选A 、B 、C.练习：发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火将卫星送入椭圆轨道2，然后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q 点，2、3相切于P 点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，下列说法中正确的是( )A 、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B 、卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度C 、卫星在轨道1上经过Q 点时的加速度大于它在轨道2上经过Q 点时的加速度 四、稳定的天体系统——双星和三星问题例5．天文观测中发现宇宙中存在着“双星”，所谓双星，是两颗质量相近，分别为m 1和m 2的恒星，它们的距离为r ，而r 远远小于它们跟其它天体之间的距离，这样的双星将绕着它们的连线上的某点O 作匀速圆周运动.求：(1)这两颗星到O 点的距离r 1、r 2各多大?(2)双星的角速度和周期为多少？解：(1). r 1为212m r m m ⋅+， r 2为112m rm m ⋅+(2).角速度为321)(r m m G +练习：市编资料P 83 变式3【夯实基础、挑战潜能】课堂巩固练习市编资料：P 84 练习中的：6、10 课后作业完成市编资料：P 84的其余题。

高考物理必背知识手册专题06万有引力及航天讲义

高考物理必背知识手册专题06万有引力及航天讲义

专题06 万有引力及航天考点内容要求 课程标准要求 行星的运动a 1.通过史实，了解万有引力定律的发现过程。

知道万有引力定律。

认识发现万有引力定律的重要意义。

认识科学定律对人类探索未知世界的作用。

2.会计算人造地球卫星的环绕速度。

3.知道第二宇宙速度和第三字宙速度。

太阳与行星间的引力 a 万有引力定律c 万有引力理论的成就 c 宇宙航行c 经典力学的局限性a万有引力及航天万 有 引 力 定 律 第一宇宙速度:7.9km/s 开普勒行星运动规律内容： 适用条件公式： 万有引力与重力的关系万有引力定律的应用：测量天体质量、密度人 造 地 球 卫 星 及 宇 宙 航 行卫星发射开普勒第一定律：轨道定律 开普勒第二定律：面积定律 开普勒第三定律：周期定律k T a 23=2r Mm GF=第二宇宙速度:11.2km/s 第二宇宙速度:16.7km/s 运行 规律22322gR GM ,rGMa GMr 4πT ,r GM ω,r GM v =====特殊卫星近地卫星：卫星的运行轨道半径等于地球半径 同步卫星：六个一定卫星轨道圆心与地心重合一、开普勒三定律1. 开普勒第一定律(轨道定律)：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．2. 开普勒第二定律(面积定律)：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积．3. 开普勒第三定律(周期定律)：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即k =23Ta ,k 是一个与行星无关的常量，其值与中心天体的质量有关，不同的中心天体k 值不同．但该定律只能用于绕同一中心天体运动的星体．技巧点拨：①开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳的运转,也适用于卫星绕地球的运转②中学阶段一般把行星的运动看成匀速圆周运动,太阳处在圆心,开普勒第三定律k =23Ta 中的a 可看成行星的轨道半径R ．②由开普勒第二定律可得12v 1·Δt ·r 1＝12v 2·Δt ·r 2，解得v 1v 2＝r 2r 1，即行星在两个位置的速度之比与到太阳的距离成反比，近日点速度最大，远日点速度最小．二、万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量M 和m 的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比.2.公式:2rMm G F =，式中22-11/kg m N 106.67G ⋅⨯= 称为引力常量,由英国物理学家卡文迪许测定．3.适用条件及说明(1)公式适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点． (2)质量分布均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离． (3)两物体相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力．4.万有引力与重力的关系：地球对物体的万有引力F 表现为两个效果:一是重力mg ,二是提供物体随地球自转的向心力F 向,①在赤道上: R m ωmg RMm G22+=. ②在两极上: mg RMmG2=. ③一般位置: r m ωmg RMm G22+=. 式中r 为物体到地球转轴的距离。

万有引力定律天体运动复习课件

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7.卫星变轨的动态分析 如图所示，a、b、c是在地球大 气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下 列说法正确的是：( D ) A.b、c的线速度大小 相等，且大于a的线速度 B.a、b的向心加速度 大小相等，且大于c的向 心加速度
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C.c加速可追上同一轨道上的 b，b减速可等候同一轨道上的c D.a卫星由于某原因，轨道半 径缓慢减小，其线速度将增大
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C.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的运行周期与靠近月球表面 沿圆轨道运行的航天器的运行周期 之比约为8∶9 D.靠近地球表面沿圆轨道运行的 航天器的线速度与靠近月球表面沿 圆轨道运行的航天器的线速度之比 约为81∶4
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我国发射的亚洲一号同步通讯卫星的质量 为m，如果地球半径为R，自转角速度为 ω，表面重力加速度为g，则卫星 ( ABC ) A.距地面的高度
r
其中G=6.67×10-11N· 2/kg2，叫 m 引力常量.
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2.适用条件：公式适用于 质点间 的相互 作用.当两个物体间的距离远远大于物 体本身的大小时，物体可视为质点.均 匀的球体也可以视为质点，r是两球心 间的距离. 3.万有引力定律的应用 (1)行星表面物体的重力：重力近似等 于 万有引力 .
h
3
gR 2

2
R
B.环绕速度
v 3 gR 2
m 3 gR 2 4
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C.受到地球引力为
D.受到地球引力为mg
6.同步卫星问题 据报道，我国数据中继卫星“天 链一号01星”于2008年4月25 日在西昌卫星发射中心发射升空， 经过4次变轨控制后，于5月1日成 功定点在东经77°赤道上空的同 步轨道.关于成功定点后的“天链 一号01星”，下列说法正确的是 BC ( )