2015-2016学年教科版必修235习题课：天体运动学案

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1、C.卫星的加速度为马学案5习题课：天体运动［目标定位］1.掌握解决天体运动问题的思路和方法.2.理解赤道物体、同步卫星和近地卫星的区别.3.会分析卫星（或飞船）的变轨问题.4•掌握双星的运动特点及其问题的分析方法.基础自学落实霾点互动探究知识•探究二、赤道物体、同步卫星和近地卫星转动量的比较赤道上的物体、同步卫星和近地卫星都近似做匀速圆周运动，当比较它们的向心加速度、线速度及角速度（或周期）时，要注意找出它们的共同点，然后再比较各物理量的大小.1•赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，如同一圆盘上不同半径的两个点，由。=

2、少厂和a=co2r可分别判断线速度、向心加速度的关系.2.不同轨道上的卫星向心力来源相同，即万有引力提供向心力，由^=ma=n^;=fnco2r=径越大，可分别得到a=号经、v=a、0、co越小，T越大.CD=,故可以看出，轨道半T=2n【例21如图1所示，地球赤道上的山丘s近地资源卫星p和同步卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动.设0、p、g的圆周运动速率分别为0、02、。3，向心加速度分别为。1、图1X.V>V2>VyC.a>。2>。3B・Qi

3、做匀速圆周运动时，学=加千成立.2.卫星变轨时，是线速度。发生变化导致需要的向心力发生变化，进而使轨道半径厂发生变化.-P2(1)当人造卫星减速时，卫星所需的冋心力F向减小，万有引力大于所需的向心力，卫星将做近心运动，向低轨道变迁.(2)当人造卫星加速时，卫星所需的向心力尸向=走增大,万有引力不足以提供卫星所需的向心力，卫星将做离心运动，向高轨道变迁.3.卫星到达椭圆轨道与圆轨道的切点时，卫星受到的万有引力相同，所以向心加速度相同.4•飞船对接：两飞船对接前应处于高、低不同的轨道上，目标船处于较高轨道，在较低轨道上运动的对接船通

4、过合理地加速，做离心运动而追上目标船与其完成对接.【例3】2013年5月2口凌晨0时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功.“中星11号”是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务.图2为发射过程的示意图，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，最后再一次点火，将卫星送入同步圆轨道3.轨道1、2相切于。点，轨道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，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上的角速度大于在轨道1上的角速度

5、C.卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度D.卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度四、双星问题1.双星：两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕两者连线上的一点做圆周运动，这样的两颗星组成的系统称为双星.2.双星问题的特点(1)两星的运动轨道为同心圆，圆心是它们之间连线上的某一点.(2)两星的向心力大小相等，由它们间的万有引力提供.(3)两星的运动周期、角速度相同.(4)两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，即r{+r2=L.3.双星问题的处理方法：双星间的万有引力提供了它们

6、做圆周运动的向心力，即$晋=mico1r=n^co1r2.4.双星问题的两个结论：(1)运动半径:加］门=加2厂2・4,厶彳(2)质量之和：〃21+加2=G尸.【例4】宇宙中两个相距较近的天体称为“双星”，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，但两者不会因万有引力的作用而吸引到一起.设两者的质量分别为加］和〃?2，两者相距为厶.求：(1)双星的轨道半径Z比;(2)双星的线速度之比；(3)双星的角速度.自我•检测尖子生走向成功的箱品课程(www.91taoke.com)—双星模型问题的分析技巧栓测学习效果体验成功快乐1.

7、(天体运动的分析)火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆•已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比()A.火卫一距火星表面较近B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大D.火卫二的向心加速度较大2.(赤道物体、同步卫星和近地卫星的区别)地球同步卫星离地心的距离为儿运行速度为加速度为％,地球赤道上的物体随地球自转的加速度为02,笫一宇宙速度为"2,地球半径为R,则以下正确的是()3.(人造卫星的变轨问题)2013年12月2日，肩负着“落月”和“勘察”重任的“嫦娥三号”沿地月

8、转移轨道直奔月球，在距月球表面100km的户点进行第一次制动后被月球捕获，进入椭圆轨道I绕月飞行，之后，卫星在P点又经过第二次“刹车制动”，进入距月球表面100km的圆形工作轨道II,绕月球做匀速圆周运动，在经过P点吋会再一次“刹车制动”进入近月点距月球表面15