专题四万有引力与天体运动专题四万有引力与天体运动主干知识整合主干知识整合二、天体运二、天体运动问题的的处理方法理方法1在在处理理天天体体的的运运动问题时，通通常常把把天天体体的的运运动简化化为：中中心心天天体体是是不不动的的，环绕天天体体以以中中心心天天体体的的球球心心为圆心心做做匀匀速速圆周周运运动；环绕天天体体只只受受到到中中心心天天体体的的万万有有引引力力作作用用，这个个引引力提供力提供环绕天体做匀速天体做匀速圆周运周运动的向心力的向心力2人人造造卫星星的的加加速速度度、线速速度度、角角速速度度、周周期期与与轨道道半半径的关系径的关系要点热点探究要点热点探究探究点一同步卫星、近地卫星与极地卫星问题探究点一同步卫星、近地卫星与极地卫星问题1地球地球轨道同步道同步卫星星(1)同步同步卫星位于赤道正上方，星位于赤道正上方，轨道平面与赤道平面共面；道平面与赤道平面共面；(2)同同步步卫星星的的轨道道半半径径一一定定，距距离离地地球球表表面面的的高高度度一一定定，约36000 km；(3)同同步步卫星星的的运运行行周周期期和和地地球球的的自自转周周期期相相同同，T24 h，且，且转动方向相同；方向相同；【点点评评】 解解答答地地球球轨轨道道同同步步卫卫星星问问题题时时，应应关关注注同同步步卫卫星星的的轨轨道道总总在在地地球球赤赤道道正正上上方方、运运行行周周期期与与地地球球自自转转周周期期相相同同且且转转动动方方向向相相同同、轨轨道道半半径径相相同同等等要要点点下下面面的的变变式式题题综综合合考查地球自转、近地卫星和地球轨道同步卫星的运动问题考查地球自转、近地卫星和地球轨道同步卫星的运动问题 20112011山山东东卷卷 甲甲、乙乙为两两颗地地球球卫星星，其其中中甲甲为地地球球同同步步卫星星，乙乙的的运运行行高高度度低低于于甲甲的的运运行行高高度度，两两卫星星轨道均可道均可视为圆轨道以下判断正确的是道以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行甲在运行时能能经过北极的正上方北极的正上方探究点二天体质量和密度的估算问题探究点二天体质量和密度的估算问题探究点三航天器的动力学分析与变轨问题探究点三航天器的动力学分析与变轨问题A在在轨道道上上经过A的速度小于的速度小于经过B的速度的速度B在在轨道道上上经过A的的动能大于在能大于在轨道道上上经过A的的动能能C在在轨道道上运上运动的周期小于在的周期小于在轨道道上运上运动的周期的周期D在在轨道道上上经过A的加速度小于在的加速度小于在轨道道上上经过A的加速度的加速度2010年年10月月1日日18时59分分57秒秒，搭搭载着着“嫦嫦娥娥二二号号”卫星星的的长征征三三号号丙丙运运载火火箭箭在在西西昌昌卫星星发射射中中心心点点火火发射射，卫星星由由地地面面发射射后后，进入入地地月月转移移轨道道，经多多次次变轨最最终进入入距距离离月月球球表表面面100公公里里，周周期期为118分分钟的的工工作作轨道道，开开始始对月月球球进行行探探测，如如图143所所示示已已知知万万有有引引力力常常量量为G，则()A卫星在星在轨道道上的运上的运动速度比月球的第一宇宙速度小速度比月球的第一宇宙速度小B卫星星在在轨道道上上经过P点点的的速速度度比比在在轨道道上上经过P点点时大大C由已知条件可求月球的密度由已知条件可求月球的密度D卫星在星在轨道道上的机械能比在上的机械能比在轨道道上大上大探究点四双星问题探究点四双星问题月月球球与与地地球球质量量之之比比约为180，有有研研究究者者认为月月球球和和地地球球可可视为一一个个由由两两个个质点点构构成成的的双双星星系系统，它它们都都围绕月月地地连线上上某某点点O做做匀匀速速圆周周运运动据据此此观点点，可可知知月月球球与地球与地球绕O点运点运动的的线速度大小之比速度大小之比约为()A16400B180C801 D6400 1【备备选选理理由由】 直直接接应应用用开开普普勒勒三三定定律律解解题题比比应应用用万万有有引引力力定定律律和和圆圆周周运运动动规规律律结结合合解解题题更更方方便便和和快快捷捷本本题题同同时时考考查查了图象和对数知识在物理解题中的熟练应用了图象和对数知识在物理解题中的熟练应用同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全