江苏省常州市西夏墅中学高三物理“曲线运动”第4课时 天体运动中容易出错的几个问题复习学案.doc

江苏省常州市西夏墅中学高三物理“曲线运动”第4课时 天体运动中容易出错的几个问题复习学案【典型例题】天体运动作为高中物理的一个重要组成部分,在备考复习中占有一定位置。虽然内容不多但由于和航天、卫星等高科技相关,近年来受到较大关注。但测试时常常不能很好完成这类题目，表现出理解上的一些偏差，归纳起来常出现的错误有以下几个方面。1、对公式的理解不到位，机械记忆公式，出现混淆公式中m和m、r和r.例1、(2005年北京，20)已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出（ ）地球的平均密度与月球的平均密度之比约为98地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为94靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为 89靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为 814分析：2、混淆自转和公转 例2、同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球的半径为r，则下列比值正确的是（ ）a= b.=()2 c. = d. =分析：3、混淆运行速度和发射速度例3、人造地球卫星绕地球运转时，其运转的速率与轨道半径的关系，下列说法正确的是（ ）a根据牛顿第二定律：万有引力提供卫星作圆周运动需要的向心力，即，由此得到卫星的速率随运转半径的增大而减小b因第二宇宙速度(脱离速度)比第一宇宙速度(环绕速度)大，所以轨道半径越大的卫星速率越大 c增大卫星的运转速率，会出现受力的供需不平衡，即：，卫星会作远离圆心的运动，于是可得运转半径越大的卫星速率越大d人造地球卫星的转动速率，随轨道半径的增加而减小，当卫星速率减小后，会跳到轨道半径更大的轨道上运动，那么卫星在大气层中不断受到大气的摩擦阻力，速率不断减小，于是其轨道半径不断增大。4、飞船与卫星的变轨问题例4、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火。将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于q点，轨道2、3相切于p点（如图），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上的速率大于在轨道1的速率b卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度pq123c卫星在轨道1上经过q点时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2上经过p点的加速度等于它在轨道3上经过p点的加速度分析：5、双星问题例5、经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的o点做周期相同的匀速圆周运动现测得两颗星之间的距离为l，质量之比为m1m2=32，下列说法中正确的是（ ）am1、m2做圆周运动的线速度之比为32m2m1obm1、m2做圆周运动的角速度之比为32cm1做圆周运动的半径为 dm2做圆周运动的半径为【课后巩固】 1、由于万有引力定律和库仑定律都满足平方反比律，因此引力场和电场之间有许多相似的性质，在处理有关问题时可以将它们进行类比例如电场中反映各点电场强弱的物理量是 电场强度，其定义式为在引力场中可以有一个类似韵物理量用来反映各点引力场的强弱设地球质量为m，半径为r，地球表面处重力加速度为g，引力常量为g，如果一个 质量为m的物体位于距地心2r处的某点，则下列表达式中能反映该点引力场强弱的是（ ）a b c d. 2、2007 年3 月26 日，中俄共同签署了 中国国家航天局和俄罗斯联邦航天局关于联合探测火星一火卫一合作的协议，双方确定于2008年联合对火星及其卫星“火卫一”进行探测。 “火卫一”就在火星赤道正上方运行，与火星中心的距离为9450km绕火星1周需7h39min，若其绕行轨道可简化为圆形轨道，则由以上信息不能确定的是 ( )a火卫一的质量b火星的质量c火卫一的绕行速度d火卫一的向心加速度3、如图4所示，有a、b两颗行星绕同一颗恒星o做圆周运动，旋转方向相同。a行星的周期为t1，b行星的周期为t2，在某一时刻两行星相距最近，则：（ ）a. 经过时间，两行星再次相距最近b. 经过时间，两行星再次相距最近c. 经过时间，两行星相距最远d. 经过时间，两行星相距最远4、（2004年全国）我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体s1和s2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点c做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为t，s1到c点的距离为r1，s1和s2的距离为r，已知引力常量为g。由此可求出s2的质量为（ ）a. b. c. d. 5、用m表示地球同步通信卫星的质量、h表示卫星离地面的高度、m表示地球的质量、r0表示地球的半径、g0表示地球表面处的重力加速度、t0表示地球自转的周期、0表示地球自转的角速度，则：（1）地球同步通信卫星的环绕速度v为 （ ） （2）同步卫星所受的地球对它的万有引力f （ ）6、“神州六号”飞船的成功飞行为我国在2010年实现探月计划“嫦娥工程”获得了宝贵的经验假设月球半径为r，月球表面的重力加速度为g0，飞船在距月球表面高度为3r的圆形轨道运动，到达轨道的a点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点b再次点火进入月球近月轨道绕月球作圆周运动求：1、飞船在轨道上的运行速率；2、飞船在a