高三物理總復(fù)習(xí)—天體運(yùn)動(dòng)經(jīng)典教案

1、第一部分：平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)1. 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件當(dāng)物體所受的合外力方向與速度方向不在同一直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性、獨(dú)立性和等效性。2.物體（或帶電粒子）做平拋運(yùn)動(dòng)或類平拋運(yùn)動(dòng)的條件是：有初速度初速度方向與加速度方向垂直。3.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件是：合外力方向始終與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直；繩子固定物體通過最高點(diǎn)的條件是：；桿固定通過最高點(diǎn)的條件是：。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力即物體受到的合外力。4.描述圓周運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)物理量為：角速度，線速度v，向心加速度a，周期T，頻率f。其關(guān)系為：5.平拋（類平拋）運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，物體所受的合外力為恒力，而圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)

2、動(dòng)，物體所受的合外力為變力，最起碼合外力的方向時(shí)刻在發(fā)生變化。第二部分：萬有引力定律及應(yīng)用1.在處理天體的運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，通常把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需要的向心力由萬有引力提供，其基本關(guān)系式為：，在天體表面，忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下：2.衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期、頻率和半徑r的關(guān)系：由，得，所以r越大，v越小。由，得，所以r越大，越小 由，得，所以r越大，T越大。由，得，所以r越大，a向(g/)越小。3. 三種宇宙速度：第一、第二、第三宇宙速度 第一宇宙速度（環(huán)繞速度）：是衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運(yùn)行的速度，也是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度V1=7.9Km/s。第二宇

3、宙速度（脫離速度）：使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，V2=11.2Km/s。第三宇宙速度（逃逸速度）：使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，V3=16.7 Km/s。4.天體質(zhì)量M、密度的估算(1)從環(huán)繞天體出發(fā):通過觀測環(huán)繞天體運(yùn)動(dòng)的周期T和軌道半徑r;就可以求出中心天體的質(zhì)量M (2)從中心天體本身出發(fā):只要知道中心天體的表面重力加速度g和半徑R就可以求出中心天體的質(zhì)量M。二、知識(shí)網(wǎng)絡(luò) BAPC1.如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同相對(duì)于地心，下列說法中不正確的

4、是( )A物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度 B衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度 C可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方D衛(wèi)星B在P點(diǎn)的運(yùn)行加速度大小與衛(wèi)星C的運(yùn)行加速度大小相等2、假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，則（    ）A根據(jù)公式v=r，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度增大到原來的2倍。 D根據(jù)上述選項(xiàng)B和C給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減 3、土星的衛(wèi)星眾多，其中土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的半徑之比為，質(zhì)量之比為，圍繞土星作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為，下列判斷正確的是（ ）A土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的公轉(zhuǎn)周期之比為B土星對(duì)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的萬有

5、引力之比為C土衛(wèi)五和土衛(wèi)六表面的重力加速度之比為 D土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的公轉(zhuǎn)速度之比為4、已知引力常量G，地球的半徑R，地球和月球球心之間的距離r，同步衛(wèi)星距地面的高度h，月球繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期T1，地球自轉(zhuǎn)的周期T2，地球表面的重力加速度g根據(jù)以上條件，下面是四個(gè)同學(xué)提出的估算地球質(zhì)量M的方法，其中正確的是( )A同步衛(wèi)星繞地心做圓周運(yùn)動(dòng)，由得： B同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由得： C月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，由得： D在地球表面重力近似等于萬有引力，由得：5、地球和木星繞太陽運(yùn)行的軌道都可以看做是圓形的已知木星的軌道半徑約為地球軌道半徑的5.2倍，則木星與地球繞太陽運(yùn)行的線速度之比約為()A0.19

6、 B0.44C2.3 D5.26、據(jù)報(bào)道，最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個(gè)在地球表面重力為600 N的人在這個(gè)行星表面的重力將變?yōu)?60 N由此可推知，該行星的半徑與地球半徑之比約為()A0.5 B2C3.2 D47、土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”，組成環(huán)的顆粒是大小不等，線度從1 m到10 m的巖石、塵埃，類似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3×104 km延伸到1.4×105 km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14 h，引力常量為6.67×1011 N·m2/kg2，則土星的質(zhì)量約為(估算時(shí)不考慮

7、環(huán)中顆粒間的相互作用)()A9.0×1016 kg B6.4×1017 kgC9.0×1025 kg D6.4×1026 kg8、一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上已知萬有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為()A() B() C() D()9、某行星自轉(zhuǎn)周期為T，赤道半徑為R，研究發(fā)現(xiàn)若該行星自轉(zhuǎn)角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑢?dǎo)致該星球赤道上的物體恰好對(duì)行星表面沒有壓力，已知萬有引力常量為G，則以下說法中正確的是 ( )A 該行量質(zhì)量為M B該星球的同步衛(wèi)星軌道半徑為rRC質(zhì)量為m的物體對(duì)行星赤道地面的壓力為F

8、ND環(huán)繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星線速度必不大于7.9 km/s10、雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，經(jīng)過一段時(shí)間演化后，兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼膋倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼膎倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為 ( )A.T B.T C.T D.T11、 我國發(fā)射一顆的繞月運(yùn)行的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”。設(shè)該衛(wèi)星的軌道是圓形的，且貼近月球表面。已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的1/81，月球的半徑約為地球半徑的1/4，地球上的第一宇宙速度約為

9、7.9km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為（  ）A. 0.4km/s    B. 1.8 km/s    C. 11 km/s    D. 36 km/s   12、我國繞月探測工程的預(yù)先研究和工程實(shí)施已取得重要進(jìn)展。設(shè)地球、月球的質(zhì)量分別為m1、m2，半徑分別為R1、R2，人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度為v，對(duì)應(yīng)的環(huán)繞周期為T，則環(huán)繞月球表面附近圓軌道飛行的探測器的速度和周期分別為（   ） A，   

10、    B， C，       D， 13、冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量比約為71，同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由此可知，冥王星繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的()A軌道半徑約為卡戎的            B角速度大小約為卡戎的C線速度大小約為卡戎的7倍       D向心力大小約為卡戎的7倍14、2012年11月3日，“神州八

11、號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器成功實(shí)施了首次交會(huì)對(duì)接。任務(wù)完成后“天宮一號(hào)”經(jīng)變軌升到更高的軌道，等待與“神州九號(hào)”交會(huì)對(duì)接。變軌前和變軌完成后“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道均可視為圓軌道，對(duì)應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為、。則等于（   ）A           B          C       

12、60;     D15、我國發(fā)身的“天宮一號(hào)”和“神州八號(hào)”在對(duì)接前，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為350km, “神州八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為343km.它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，則                     （     ）A“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”速度大    &

13、#160; B“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”周期長C“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”角速度大    D“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”加速度大16、一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測力計(jì)測量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為，已知引力常量為G,則這顆行星的質(zhì)量為A            B.C         &#

14、160;       D.17、 如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶。假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是A.太陽對(duì)小行星的引力相同B.各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值18、 一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的（ ）A向心加速度大小之比為4：1 B角速度大小之比為2

15、：1C周期之比為1：8 D軌道半徑之比為1：219、今年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半徑為2.8×m，它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星（軌道半徑為4.2×m）相比（ ）A向心力較小       B動(dòng)能較大 C發(fā)射速度都是第一宇宙速度       D角速度較小20、 我國“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行(即繞地球一圈需要24小時(shí))；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球。

16、如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比（ ）A衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能減小 B衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能減小 C衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢能增大 D衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢能增大21、已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G，有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是：A、衛(wèi)星距地面的高度為B、衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C、衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為D、衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度22、一行星繞恒星作圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T，速度為v，引力常量為G，則（ ）A恒星的質(zhì)量為  B行星的質(zhì)量為 C行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 D行星運(yùn)動(dòng)的加速度為23、據(jù)報(bào)道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級(jí)地球”，名為“55Cancri  e”該行星繞母星（中心天體）運(yùn)行的周期約為地球繞太陽運(yùn)行周期的，母星的體積約為太陽的60倍。假設(shè)母星與太陽密度相同，“55 Cancri  e”與地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“55 Cancri e”與地球的（）A.軌道半徑之比約為            B. 軌道半徑之比約為2