高中物理天体运动类专题复习与练习

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1、高中物理天体运动类高考题解策略解题思路：抓住万有引力提供向心力和星球表面上的物体所受重力近似等于星球对其的万有引力的这一基础关系，然后将卫星和天体运动近似处理成匀速圆周运动。要根据题目选择适量的等量关系式，加以分析解答。在分析卫星变轨问题时，要抓住卫星做向心运动和离心运动的条件进行分析。类型一：对开普勒行星运动三大定律的考察类遇到天体绕同一中心天体做椭圆运动成圆周运动时，只求周期、运动半径的等问题时运用开普勒定律直接求解更方便例1：1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极

2、大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。己知地球半径为6.4xl06m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6xl07m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是（）A.0.6小时B.1.6小时C.4.0小时D.24小时类型二：考察宇宙速度类近地卫星的环绕速度通常称为第一宇宙速度。它是发射卫星的最小速度，是地球周围所有卫星的最大环绕速度，脱离地球万有引力而不再绕地球运动的速度叫做第二宇宙速度例2：下图是"嫦娥一号奔月"示意图,卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫

3、星,并开展对月球的探测.下列说法正确的是（）A.发射"嫦娥一号"的速度必须达到第三宇宙速度B.在绕月圆轨道上,卫星的周期与卫星质量有关C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比D.在绕月圆轨道上,卫星受地球的引力大于受月球的引力类型三：人造卫星及同步卫星的运行规律类人造卫星的绕行速度、角速度、周期、向心加速度与半径的关系越高越慢应用同步卫星具有五个确定的特征1>周期确定：2>轨道平面确定：所有地球同步卫星的轨道平面都在赤道平面内3>运行速度确定：做圆周运动4>运行高度确定：离地高度为36000km5>在轨道上位置确定：每个地球同步卫星确定

4、在世界组织规定的位置上例3：2009年2月11日,俄罗斯的"宇宙—2251"卫星和美国"铱—33"卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞.这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件.碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境.假定有甲,乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是（）A.甲的运行周期一定比乙的长B.甲距地面的高度一定比乙的高C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大例4：据报道我国数据中继“卫星天链一号”01星于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月1

5、日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的天链一号01星，下列说法正确的是（）A．运行速度大于7.9km/sB．离地面高度一定，相对地面静止C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等类型四：卫星变轨类人造卫星在轨道变换时，有卫星主动原因也有其他原因（如受到阻力）速度发生变化导致万有引力与向心力相等关系被破坏，继而发生向心运动或离心运动，发生变轨。km

6、例5：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。最后再点火。将卫星送入轨道3，轨道1、2相切于Q点。轨道2、3相切于P点。如图所示，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上的速度大于在轨道1上的速度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3上经过P点的加速度大

7、于它在轨道2上经过P点时的加速度例6：2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（）A、在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B、在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C、在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D、在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度类型五：双星运动类在天体运动中，将两个彼此距离接近行星称为双星，由于两星间的引力而使它们在运动中距离保持不变。星体在万有引力提供向心力的情况下做圆周运

8、动，故两类做匀速圆周运动的向心力大小相等（为两者之间的万有引力），角速度相同（即周期相同）。由知。两者运行的轨道半径及线速度大小与质量成