人教版（2003）高中物理必修二第六章万有引力与航天——天体运动的逻辑

天体运动的逻辑高三物理复习课 习题归纳动力学方程逻辑变轨公式轨道①②③④⑤ 1．轨道模型化：把行星公转椭圆轨道近似成圆轨道处理模型化 向心力的来源2．动力学分析：mMrF由万有引力提供已知公转周期：T 注意：1、周期T和半径r可通过天文观测得到2、只能计算中心天体的质量M不能计算环绕天体的质量m 3．公式的逻辑①②③④⑤ r①②③④⑤ r一定百定一变百变 已知下列哪些数据，可以计算出地球质量：（）A．地球绕太阳的公转周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球的公转周期及月球绕地球的轨道半径C．人造卫星绕地球运行的线速度和周期D．地球半径和地球表面的重力加速度（不计地球自转的影响）BCD巩固训练 比较如下两幅图： ４．变轨问题供需关系环绕天体做匀速圆周运动所需的向心力由中心天体和环绕的相对位置决定的万有引力ＭＲｍ供小于需，供：需：供大于需，向心离心 PⅠ如果中心天体的质量为M，卫星的质量为m，卫星绕中心天体运动的轨道半径为R，卫星以v1的速度从P点运动，如果满足卫星沿轨道Ⅰ做匀速圆周运动 如果中心天体的质量为M，卫星的质量为m，卫星绕中心天体运动的轨道半径为R，卫星以v2的速度从P点运动，如果满足卫星沿椭圆轨道Ⅱ运动ⅡPⅠⅡ 如果中心天体的质量为M，卫星的质量为m，卫星绕中心天体运动的轨道半径为R，卫星以v3的速度从P点运动，如果满足卫星沿椭圆轨道Ⅲ运动ⅢPⅠ PⅠ学生活动：1．从图中P点画出，供大于需的轨迹２．从图中P点画出，供小于需的轨迹 Ⅰ拓展：比较P点和Q点的速度和加速度ⅡPⅡＱⅢⅠ速度关系：加速度关系： 如图所示，轨道Ⅰ和Ⅱ分别是地球卫星的近地轨道和椭圆轨道，关于卫星的运动，下列说明正确的是（）A．卫星最小的环绕速度是7.9km/sB．如果卫星的发射速度大于7.9km/s而小于有11.2km/s,卫星将做椭圆运动C．如果卫星的发射速度大于11.2km/s,卫星将挣脱地球的引力，不再绕地球运动D．卫星不论在轨道Ⅰ还是在轨道Ⅱ上运动，经过图中P点的加速度都一样7.9km/s16.7km/s11.2km/sPⅠⅡBCD巩固训练 题目归类一心一意一心二意两心相约 如图所示，北斗卫星系统由地球同步卫星1与低轨道卫星2两种卫星组成，这两种卫星正常运行时（）A．地球同步卫星的向心加速度比低轨道卫星的向心加速度大B．地球同步卫星的周期大于地球的自转周期C．地球同步卫星的比低轨道卫星的运转周期大D．提高低轨道卫星的运行速度仍可使其在原轨道上运行地球21C一心二意 我国已成功发射了探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4,地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（）A.0.4km/sB.1.8km/sC.11km/sD.36km/s两心相约 地球和月球的轨道半径、质量和卫星的线速度分别为r1、r2、m1、m2、V1、V2①②两式相除得 1．（2007山东22）2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星Gliese581c。这颗围绕红矮星Gliese581运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星Gliese581运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是（BC）A．飞船在Gliese581c表面附近运行的周期约为13天B．飞船在Gliese581c表面附近运行时的速度大于7.9km/sC．人在Gliese581c上所受重力比在地球上所受重力大D．Gliese581c的平均密度比地球平均密度小课外作业 2.（2010年全国II）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为（B）A．6小时B.12小时C.24小时D.36小时 3．据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为（）A．BCDA． 小行星和地球的轨道半径、周期和线速度分别为r1、r2、T1、T2、V1、V2图景、脚标、公式