重点高中物理天体运动类专题复习与练习测试

3精心整理3高中物天体运动类考题解略解题思路：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后将卫星和天体运动近似处理成匀速圆周运动根据题目选择适量的等量关系式加以分析解答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3勒定律直接求解更方便T例119904月25日科学将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的空，使得人类宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展设勃远沿轨绕球地球半径为6.4xl0利地球同步卫星与地球表面的距离为m事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中接近其运行周期的是（）A.0.6类型二考察宇宙速度类近地卫星的环绕速度

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通常称为第一宇宙速度。它是发射卫星的最小速度地球周围所有卫星的最大环绕速度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

km/例2：下图"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mr页脚内容

1rr越高越慢

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应用

精心整理44r3mrrGM同步卫星具有五个确定的特征1>周期确定24h2>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vkm/s4>运行高度确定：离地高度为5>在轨道上位置确定：每个地球同步卫星确定在世界组织规定的位置上例32009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甲的加速度一定比乙的大例4据报道我国数据中卫星天链一号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卫星主动原因也有其他原如受到阻力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。例5射地球同步卫星时先将卫星发射至近地圆轨道后经点火使其沿椭圆轨道运行。最后再点火。将卫星送入轨3，轨道1、2相切于Q点。轨23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上的角速度C、卫星在轨1上经过Q点的加速度大于它在轨道2上经过度D、卫星在轨3上经过P点的加速度大于它在轨道2上经过页脚内容

Q点时的加速P点时的加速

精心整理度例62009年5月航飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后点从圆形轨道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Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A动C、在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道上运动的周期D、在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道上经过A类型五双星运动类

能的加速度在天体运动中两个彼此距离接近行星称为双星于两星间的引力而使它们在运动中距离保持不变体在万有引力提供向心力的情况下做圆周运动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相同（即周期相同mr半径及线速度大小与质量成反比。

mv。两者运行的轨道例7.已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量．(引力常量为G)类型六天体运动综合类1.万有引力定律、牛顿定律、向心力公式的综合运用例8：据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（）A．月球表面的重力加速度．月球对卫星的吸引力C．卫星绕月球运行的速度．卫星绕月运行的加速度例9：假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是（）A、地球的向心力变为缩小前的一半B、地球的向心力变为缩小前的

116C、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半2.与自由落体、抛体等运动的综合星球表面的重力加速度一方面与星球有关另一方面又可以从相关运动规律(平抛运动体运动、竖直上抛运动等)中求出,重力加速度是联系运动学和万有引力、天体运动的纽带例10：随着我国登月计划的实,我国宇航员登上月球已不是梦想。假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度v0竖直向上抛出一个小球经时间t后小球回到出发点球的半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是????)。A.月球表面的重力加速度为?B.月球的质量为C.宇航员在月球表面获得?的速度就可能离开月球表面围绕月球页脚内容

轨精心整理轨做圆周运动D.宇航员在月球表面附近绕月球做