万有引力与天体运动学案.doc

万有引力与天体运动学案学习目标：掌握几个特殊问题的解题方法导学1.估算问题导练1.1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行已知地球半径为6.4106 m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6107 m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期以下数据中最接近其运行周期的是()A0.6小时 B1.6小时 C4.0小时 D24小时导练2（新课标）卫星电话信号需要通过地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8105km）（ ）A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s导学2. 两星共线问题导练3（重庆）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如题21图所示。该行星与地球的公转半径比为 A B. C D. BA导练4如图所示，有A、B两卫星绕同一颗行星做圆周运动，旋转方向相同,A的周期为T1，B的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相距最近，则（ ）A.经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近 B.经过时间，两行星再次相距最近C.经过，两行星第一次相距最远 D.经过，两行星第一次相距最远导学3.极地卫星问题导练5.“神舟”六号载人飞船在空中环绕地球做匀速圆周运动，某次经过赤道的正上空时，对应的经度为1（实际为西经157.5），飞船绕地球转一圈后，又经过赤道的正上空，此时对应的经度为2（实际为180）已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，地球自转的周期为T0求飞船运行的圆周轨道离地面高度h的表达式（用1、2、T0、g和R表示） 导练6.2009年5月27日上午在山西太原卫星发射中心发射的“风云三号”气象卫星，是我国第二代极轨气象卫星，卫星上装有十多台有效载荷，可实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感功能气象卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行，它的运行轨道距地面高度为h，卫星能在一天内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部拍下来，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球的自转角速度为0.则()A气象卫星运行速度为v B气象卫星的周期为C气象卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机应拍摄地面上赤道圆周的弧长至少 为s20D气象卫星到达赤道正上方时，应在同步卫星的上方4如图所示，有A、B两卫星绕同一颗行星做圆周运动，旋转方向相同,A的周期为T1，B的周期为T2，在某一时刻两行星第一次相距最近，则（ ）A.经过时间t=T1+T2，两行星再次相距最近 B.经过时间，两行星再次相距最近BAC.经过，两行星第一次相距最远 D.经过，两行星第一次相距最远9. “嫦娥奔月”是中华民族几千年的飞天梦想，这一梦想会随着中华民族的伟大复兴逐步变成现实，假想嫦娥号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，测得其周期为T。飞船在月球上着陆后，自动机器人用测力计测得质量为m的仪器重力为P。已知引力常数为G，由以上数据可以求出的量有（ ）（1）月球的半径（2）月球的质量（3）月球表面的重力加速度来源:Zxxk.Com（4）月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度（5）. 月球的平均密度 (6). 月球绕地球做匀速圆周运动的周期A、（1）（2）（3）（6） B、（1）（2）（3）（4）（5）C、（1）（2）（3）（5） D、（2）（3）（4）（5）我国成功的发射了“嫦娥一号”绕月卫星，在世界上掀起了新一轮的探月高潮“嫦娥一号”现已运行在平均高度h=200公里、周期T=127分钟、运行线速度v=1600m/s、倾角=90度的月球极轨圆轨道上11月26日,中国国家航天局正式公布“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图像若万有引力常量为，根据以上数据，计算：（用字母表示）（1）月球的半径 （2）月球的质量 （3）月球表面的重力加速度 （4）如果“嫦娥一号”绕月卫星的圆轨道半径减小，试分析它的运行线速度的大小和周期变化宇宙中两个星球可以组成双星，它们只在相互间的万有引力作用下，绕球心连线的某点做周期相同的匀速圆周运动根据宇宙大爆炸理论，双星间的距离在不断缓慢增加，设双星仍做匀速圆周运动，则下列说法错误的是()A双星相互间的万有引力减小B双星圆周运动的角速度增大C双星圆周运动的周期增大D双星圆周运动的半径增大中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球，实地采样送回地球，为载人登月及月球基地选址做准备设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行，飞船上备有以下实验仪器：A.计时表一只；B.弹簧测力计一把；C.已知质量为m的物体一个；D.天平一只(附砝码一盒)在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动，宇航员测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为t.飞船的登月舱在月球上着陆后，遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量，利用上述两次测量的物理量可以推导出月球的半径和质量(已知引力常量为G，忽略月球的自转的影响)(1)说明机器人是如何进行第二次测量的？(2)试推导用上述测量的物理量表示的月球半径和质量的表达式我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。全国卷，21）已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为A6小时 B. 12小时 C. 24小时 D. 36小时（山东卷18）1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东