2019-2020年高中物理 第三章 天体运动复习学案教科版必修2

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1、2019-2020年高中物理第三章天体运动复习学案教科版必修2【目标导航】1、理解万有引力定律的内容和公式。2、掌握万有引力定律的适用条件。3、掌握对天体运动的分析。【自主复习】一、开普勒行星运动规律第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是，太阳处在椭圆的一个上第二定律:对任意一个行星而言，它与太阳的在相等的时间内扫过第三定律：所有行星的轨道的与的比值都相等。公式。公式中的k是一个与环绕天体无关的量，只与有关。二、万有引力定律1．公式：F引＝，其中G＝6.67×10－11N·m2/kg2.2．适用条件：严格地说，公式只

2、适用于间的相互作用，当两个物体间的距离物体本身的大小时，公式也可以使用．对于均匀的球体，r是．三、万有引力定律在天文学上的应用（1）把天体的运动看作是匀速圆周运动；（2）万有引力提供天体做匀速圆周运动的向心力.然后，利用牛顿第二定律把这两点联系起来.所以牛顿第二定律是分析天体运动的基本规律，即=man===（2）天体质量，密度的估算。测出环绕天体作匀速圆周运动的半径r，周期为T，由得被环绕天体的质量为，密度为，R为的半径。当环绕天体在被环绕天体的表面运行时，r＝R，则。（3）环绕天体的绕行速度，角速度，周期与半径的关

3、系。①由得∴r越大，v越②由得∴r越大，越③由得∴r越大，T越④由=man得an=∴r越大，an越（4）卫星问题①卫星轨道②地球有很多卫星，离地球越近的卫星，v越ω越T越an越③近地卫星1.已知地球半径R和地球表面重力加速度g，求近地卫星速度V列示可得V=2.近地卫星在所有地球卫星中轨道半径最v最ω最T最小约为84分钟④同步卫星1.同步卫星在的上方，不可能在我国的上方。（明白道理）2.所有同步卫星的轨道，离地面的高度h，v，ω，T为24小时an，向心力一般，因为各同步卫星质量m不一定相同。(5)三种宇宙速度1.第一宇

4、宙速度:V1=，人造卫星在地面附近环绕地球作匀速圆周运动的速度。V1是卫星发射速度的最值，是卫星环绕速度的最值。第一宇宙速度求法一第一宇宙速度求法二2.二宇宙速度:V2=11.2km/s时,卫星就会脱离地球的引力不再绕地球运行3.第三宇宙速度:V3=16.7km/s时,物体将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外宇宙空间中去【典型例题】1、测天体的质量及密度：（万有引力全部提供向心力）例1继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航空航天局和欧航空航天局合作研究

5、的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高的圆形轨道上绕土星飞行，环绕周飞行时间为。试(1)计算土星的质量和平均密度；(2)求土星第一宇宙速度？2、行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题：（重力近似等于万有引力）表面重力加速度：轨道重力加速度：例2.以5m/s2的加速度加速上升的火箭中，有一质量为20kg的物体放在实验平台上

6、。（1）启动时，物体对实验平台的压力。（2）上升至h=R时，物体对实验平台的压力又为多少？3人造卫星宇宙速度例3.月球绕地球做匀速圆周运动，已知地球表面的重力加速度为g0，地球的质量M与月球的质量m之比M/m=81，地球的半径R0与月球的半径R之比R0/R＝3.6，地球与月球之间的距离r与地球的半径R0之比r/R0＝60。求月球表面的重力加速度g.4、双星问题：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。5、有关

7、航天问题的分析：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）【同步训练】1．利用下列哪组数据，可以计算出地球质量：（）A．已知地球半径和地面重力加速度B．已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期C．已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量D．已知同步卫星离地面高度和地球自转周期2．宇宙飞船和空间站在同一轨道上运动,若飞船想与前面的空间站对接,飞船为了追上轨道空间站,可采取的方法

8、是A．飞船加速直到追上轨道空间站,完成对接B．飞船从原轨道减速至一个较低轨道,再加速追上轨道空间站,完成对接C．飞船加速至一个较高轨道,再减速追上轨道空间站,完成对接  D．无论飞船如何采取何种措施,均不能与空间站对接3．已知某天体的第一宇宙速度为8km/s，则高度为该天体半径的宇宙飞船的运行速度为A．2km/sB．4km/sC．4km/sD．