高考物理 有关天体运动的问题处理

《高考物理 有关天体运动的问题处理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、有关天体运动的问题处理处理天体运动问题的基本方法是：根据题意建立圆周运动的模型，确定向心力的来源。列出圆周运动的动力学方程求解。www.ks5u.com万有引力定律的应用一、高考试题中万有引力定律解题的几种常见类型：1、对未知天体的有关物理量的推测例1中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定，不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710-11m3/kg.s2)2、对中心天体的卫星进行判断例2一卫星绕某行星

2、做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g行,行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81，行星的半径R行与卫星的半径R卫之比R行/R卫＝3.6，行星与卫星之间的距离r与行星的半径R行之比r/R行＝60。设卫星表面的重力加速度为g卫，则在卫星表面有卫……经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若有错误，求出正确结果。例3在地球（看作质量均匀分布的球体）上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是（）A．它们的质量可能不同B．它们的速度可能不同C．它们的向心加速度可能

3、不同D．它们离地心的距离可能不同3、求解双星天体的有关问题：例4两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量。4、有关航天问题的分析：www.ks5u.com例5无人飞船“神州二号”曾在离地高度为H＝3.4105m的圆轨道上运行了47小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈？（地球半径R=6.37106m，重力加速度g＝9.8m/s2）卫星运动问题学习中易混淆的几个概念1、到地心距离与轨道曲率半径当卫星做椭圆运动时，卫星到地心的距离与

4、轨道曲率半径是不同的，前者就是卫星与地心间连线的长度，而后者是轨道上小圆弧的半径，它由轨道的形状决定。只有当卫星做匀速圆周运动时，卫星到地心的距离和卫星的轨道曲率半径才相等。例6某卫星沿椭圆轨道绕行星运行，近地点离行星中心的距离是a,远地点离行星中心的距离为b,若卫星在近地点的速率为Va,则卫星在远地点时的速率Vb多少？2、天体半径和卫星轨道半径在中学物理中通常把天体看成一个球体，天体半径就是球的半径，反映天体的大小。卫星的轨道半径是天体的卫星绕天体做圆周运动的圆的半径。一般情况下，天体卫星的轨道半径总大于该天体的半径。当卫星

5、贴近天体表面运动时，可以近似认为轨道半径等于天体半径。例7一宇宙飞船到某星球上探测，宇航员想知道该星球的密度，而身边只有一块手表，他该怎么办呢？3、卫星的加速度和卫星的向心加速度卫星的加速度是卫星所受到的合外力与它质量的比值，而向心加速度是反应速度方向变化快慢的物理量，它是卫星运动的加速度的一个分量。只有当卫星做匀速圆周运动时，向心加速度才等于卫星的加速度。例8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，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图

6、1所示。则在卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是：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上的角速度小于在轨道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。D、卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。4、自转周期和公转周期自转周期是天体绕自身某轴线转动一周的时间，公转周期是卫星绕中心天体做圆周运动一周的时间。一般情况下天体的自转周期和公转周期是不等的，如地球自转周期为24小时，公转周期为365天。在应用中要注意区别。例9

7、已知太阳射到地球需时t=500S,地球同步卫星的高度h=3.6×104Km。试估算太阳和地球的质量。5、稳定运动和变轨运动卫星绕天体稳定运动时万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力。由GMm/r2=mv2/r得。由此可知，轨道半径r越大，卫星的速度越小。当卫星由于某种原因速度V突然改变时，F和mv2/r不相等，因此就不能再根据来确定V的大小。当F>mv2/r时，卫星做近心运动；当F

8、A、R不变，使线速度变为V/2；B、V不变，使轨道半径变为2R；C、使轨道半径变为；D、使卫星的高度增加R。例11如图2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：A．b、c的线速度大小相等，且大于a的线速度；B．b、c的向心加速度大小相等，且