2019高考物理一轮复习 天体运动题型归纳

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1、天体运动题型归纳李仕才题型一：天体的自转【例题1】一物体静置在平均密度为的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为，若由于天体自转使物体对天体表面压力怡好为零，则天体自转周期为（）A．B．C．D．解析：在赤道上①根据题目天体表面压力怡好为零而重力等于压力则①式变为②又③④②③④得：④即选D练习1、已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R。则地球的自转周期为（）A.B.C.D.2、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引

2、力常数为G，则地球的密度为：A.B.C.D.题型二：近地问题+绕行问题【例题1】若宇航员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L。已知月球半径为R，引力常量为G。则下列说法正确的是A．月球表面的重力加速度g月＝B．月球的质量m月＝C．月球的第一宇宙速度v＝D．月球的平均密度ρ＝解析　根据平抛运动规律，L＝v0t，h＝g月t2，联立解得g月＝；由mg月＝G，解得m月＝；由mg月＝m，解得v＝；月球的平均密度ρ＝＝。练习：“玉兔号”登月车在月球表面接触的第一步实现了中国人“奔月”的伟大梦想。机器人“玉兔号”在月球表面做了一个自

3、由下落试验，测得物体从静止自由下落h高度的时间t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G。则下列说法正确的是A．月球表面重力加速度为B．月球第一宇宙速度为C．月球质量为D．月球同步卫星离月球表面高度－R【例题2】过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的。该中心恒星与太阳的质量比约为A.B．1C．5D．10[解析]　根据万有引力提供向心力，有G＝mr，可得M＝，所以恒星质量与太阳质量之比为＝

4、＝3×2≈1，故选项B正确。题型三：人造卫星问题【例题一】a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上。某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示。下列说法中正确的是A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度D．a、c不存在P点相撞的危险[解析]　卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力；由牛顿第二定律得：G＝ma，解得：a＝，由题意可知：ra＝rc＜rb＝rd，则：aa＝ac

5、＞ab＝ad，故A正确；由牛顿第二定律得：G＝mω2r，解得：ω＝，由题意可知：ra＝rc＜rb＝rd，则：ωa＝ωc＞ωb＝ωd，故B错误；由牛顿第二定律得：G＝m，解得：v＝，由题意可知：ra＝rc＜rb＝rd，则：va＝vc＞vb＝vd，故C错误；由以上分析可知，a、c的轨道半径相等，线速度v相等，a、c不会发生碰撞，故D正确。练习：通过观测冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外，至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是A．卫星的速度和角速度　　B．卫星的质量和轨道半径C．卫星

6、的质量和角速度D．卫星的运行周期和轨道半径题型四：卫星变轨模型【例题】人造飞船首先进入的是距地面高度近地点为200km，远地点为340km的的椭圆轨道，在飞行第五圈的时候，飞船从椭圆轨道运行到以远地点为半径的圆行轨道上，如图所示，试处理下面几个问题（地球的半径R=6370km，g=9.8m/s2）：（1）飞船在椭圆轨道１上运行，Q为近地点，P为远地点，当飞船运动到P点时点火，使飞船沿圆轨道２运行，以下说法正确的是A．飞船在Q点的万有引力大于该点所需的向心力B．飞船在P点的万有引力大于该点所需的向心力C．飞船在轨道1上P的速度小于在轨道2上P的速度D．

7、飞船在轨道1上P的加速度大于在轨道2上P的加速度解析飞船在轨道1上运行，在近地点Q处飞船速度较大，相对于以近地点到地球球心的距离为半径的轨道做离心运动，说明飞船在该点所受的万有引力小于在该点所需的向心力；在远地点P处飞船的速度较小，相对于以远地点到地球球心为半径的轨道飞船做向心运动，说明飞船在该点所受的万有引力大于在该点所需的向心力；当飞船在轨道1上运动到P点时，飞船向后喷气使飞船加速，万有引力提供飞船绕地球做圆周运动的向心力不足，飞船将沿椭圆轨道做离心运动，运行到轨道2上，反之亦然，当飞船在轨道2上的p点向前喷气使飞船减速，万有引力提供向心力有余，

8、飞船将做向心运动回到轨道1上，所以飞船在轨道1上P的速度小于在轨道2上P的速度；飞船运行到P点，不论在轨道1