高考物理二輪復(fù)習(xí)專題3萬有引力與天體運(yùn)動

1、主干知識整合主干知識整合二、天體運(yùn)動問題的處理方法二、天體運(yùn)動問題的處理方法1在處理天體的運(yùn)動問題時，通常把天體的運(yùn)動簡化為：在處理天體的運(yùn)動問題時，通常把天體的運(yùn)動簡化為：中心天體是不動的，環(huán)繞天體以中心天體的球心為圓心做勻速中心天體是不動的，環(huán)繞天體以中心天體的球心為圓心做勻速圓周運(yùn)動；環(huán)繞天體只受到中心天體的萬有引力作用，這個引圓周運(yùn)動；環(huán)繞天體只受到中心天體的萬有引力作用，這個引力提供環(huán)繞天體做勻速圓周運(yùn)動的向心力力提供環(huán)繞天體做勻速圓周運(yùn)動的向心力2人造衛(wèi)星的加速度、線速度、角速度、周期與軌人造衛(wèi)星的加速度、線速度、角速度、周期與軌道半徑的關(guān)系道半徑的關(guān)系要點(diǎn)熱點(diǎn)探究要點(diǎn)熱點(diǎn)探究 探

2、究點(diǎn)一同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星與極地衛(wèi)星問題探究點(diǎn)一同步衛(wèi)星、近地衛(wèi)星與極地衛(wèi)星問題1地球軌道同步衛(wèi)星地球軌道同步衛(wèi)星(1)同步衛(wèi)星位于赤道正上方，軌道平面與赤道平面共面；同步衛(wèi)星位于赤道正上方，軌道平面與赤道平面共面；(2)同步衛(wèi)星的軌道半徑一定，距離地球表面的高度一定，同步衛(wèi)星的軌道半徑一定，距離地球表面的高度一定，約約36000 km；(3)同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同，T24 h，且轉(zhuǎn)動方向相同；且轉(zhuǎn)動方向相同；(4)所有地球軌道同步衛(wèi)星的半徑、線速度大小、角速度大所有地球軌道同步衛(wèi)星的半徑、線速度大小、角速度大小及周期都相同小及周期都相同【

3、點(diǎn)評】【點(diǎn)評】 解答地球軌道同步衛(wèi)星問題時，應(yīng)關(guān)注解答地球軌道同步衛(wèi)星問題時，應(yīng)關(guān)注同步衛(wèi)星同步衛(wèi)星的軌道總在地球赤道正上方、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的軌道總在地球赤道正上方、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同且轉(zhuǎn)動方向相同、軌道半徑相同且轉(zhuǎn)動方向相同、軌道半徑相同等要點(diǎn)下面的變式題綜合等要點(diǎn)下面的變式題綜合考查地球自轉(zhuǎn)、近地衛(wèi)星和地球軌道同步衛(wèi)星的運(yùn)動問題考查地球自轉(zhuǎn)、近地衛(wèi)星和地球軌道同步衛(wèi)星的運(yùn)動問題 20112011山東卷山東卷 多選多選 甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星

4、軌道均可視為圓軌道以下判斷正確的是兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道以下判斷正確的是()A甲的周期大于乙的周期甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度甲的加速度小于乙的加速度D甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方 探究點(diǎn)二天體質(zhì)量和密度的估算問題探究點(diǎn)二天體質(zhì)量和密度的估算問題 探究點(diǎn)三航天器的動力學(xué)分析與變軌問題探究點(diǎn)三航天器的動力學(xué)分析與變軌問題運(yùn)行半徑較大的人造衛(wèi)星的一般發(fā)射過程如圖所示，先將運(yùn)行半徑較大的人造衛(wèi)星的一般發(fā)射過程如圖所示，先將衛(wèi)星發(fā)射到離地面較近的圓軌道衛(wèi)星發(fā)射到離地面較近的圓軌道上，運(yùn)行穩(wěn)定后再啟動上，運(yùn)

5、行穩(wěn)定后再啟動火箭火箭(或發(fā)動機(jī)或發(fā)動機(jī))短暫加速短暫加速(位置位置B)，由于速度變大，萬有引，由于速度變大，萬有引力充當(dāng)向心力不足，衛(wèi)星將沿橢圓軌道力充當(dāng)向心力不足，衛(wèi)星將沿橢圓軌道做離心運(yùn)動，做離心運(yùn)動，當(dāng)衛(wèi)星將沿橢圓軌道運(yùn)動到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)當(dāng)衛(wèi)星將沿橢圓軌道運(yùn)動到橢圓軌道的遠(yuǎn)地點(diǎn)A時，時，再次啟動火箭短暫加速再次啟動火箭短暫加速，衛(wèi)星再次變軌繞圓軌道，衛(wèi)星再次變軌繞圓軌道做做勻速圓周運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動2010年年10月月1日日18時時59分分57秒，搭載著秒，搭載著“嫦娥二嫦娥二號號”衛(wèi)星的長征三號丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)衛(wèi)星的長征三號丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射，衛(wèi)星

6、由地面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌最射，衛(wèi)星由地面發(fā)射后，進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面終進(jìn)入距離月球表面100公里，周期為公里，周期為118分鐘的工作軌道，分鐘的工作軌道，開始對月球進(jìn)行探測，如圖開始對月球進(jìn)行探測，如圖143所示已知萬有引力常量所示已知萬有引力常量為為G，則，則()A衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上的運(yùn)動速度比月球的第一宇宙速度小上的運(yùn)動速度比月球的第一宇宙速度小B衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)的速度比在軌道點(diǎn)的速度比在軌道上經(jīng)過上經(jīng)過P點(diǎn)點(diǎn)時大時大C由已知條件可求月球的密度由已知條件可求月球的密度D衛(wèi)星在軌道衛(wèi)星在軌道上的機(jī)械能比在軌道上的機(jī)械能比在軌道上大上大 探究點(diǎn)四雙星問題探究點(diǎn)四雙星問題月球與地球質(zhì)量之比約為月球與地球質(zhì)量之比約為180，有研究者認(rèn)為，有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩個質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都月球和地球可視為一個由兩個質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點(diǎn)圍繞月地連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動據(jù)此觀點(diǎn)，可知月球做勻速圓周運(yùn)動據(jù)此觀點(diǎn)，可知月球與地球繞與地球繞O點(diǎn)運(yùn)動的線速度大小之比約為點(diǎn)運(yùn)動的線速度大小之比約為()A16400B180C801 D6400 1【備選理由】【備選理由】 直接應(yīng)用開普勒三定律解題比應(yīng)用萬有引