天体运动课件

1、万有引力应用,兴平市南郊高级中学 杨碧辉,背景,1957年10月4号，自前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星以来，人类活动范围从陆地、海洋、大气层扩展到宇宙空间，宇宙空间成为人类的第四疆域，人类发展空间技术的目的是服务人类。我国近年来的北斗系统、神舟系列、嫦娥卫星等太空活动日益频繁，因此天体运动的内容也就成为高考的高频考点，几乎每年都考，本节课我们学习怎样解此类问题。,天体类问题的 “一、二、三”,一、一个近似 天体稳定运行的实际轨道大多是椭圆的，在中学阶段分析天 体及卫星类问题时，常将天体运动的轨道近似看成圆形轨道，即天体运行的轨道模型是圆周运动模型。,二、两类模型 1、物体在天体表面或表面做

2、抛体时，重力近似等于天体对物体的万有引力。 2、物体绕中心天体做圆周运动，万有引力充当向心力。,三、三种题型 1、物体在天体表面 2、物体绕天体运行 3、物体的变轨,1、万有引力的内容： 2、圆周运动向心力公式：,复习：,物体在天体表面,1、一位宇航员来到一颗未知星球上,资料给出该星球的半径为R,为估测该星球的质量，宇航员将一小球从距星球表面h高处自由释放，测出小球落到星球表面所用时间为t，已知引力常量G，求该星球质量。,由gt/2=h和GMm/R=mg联立可得M=2Rh/Gt,2、 据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在

3、这个行星表面的重量将变为960N，由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为（ ）。 A 0.5 B 2 C 3.2 D 4,B,3、据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）,C,物体绕中心天体运行,4、如图所示，a为地面上的待发射卫星，b为近地圆轨道卫星，c为地球同步卫星三颗卫星质量相同三颗卫星的线速度分别为va、vb、vc，角速度分别为a、b、c，周期分别为Ta、Tb、Tc，向心力分别为Fa、Fb、Fc，则 () AacTb,答案AD,人造卫星、飞船的发射和变轨问

4、题,3卫星到达椭圆轨道与圆轨道的公切点时，卫星受到的万有引力相同，所以加速度相同 4飞船对接问题：两飞船实现对接前应处于高低不同的两轨道上，目标船处于较高轨道，在较低轨道上运动的对接船通过合理地加速，做离心运动而追上目标船与其完成对接,5、2013年5月2日凌晨0时06分，我国“中星11号”通信卫星发射成功“中星11号”是一颗地球同步卫星，它主要用于为亚太地区等区域用户提供商业通信服务如图为发射过程的示意图，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再一次点火，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，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，

5、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上的速率 B卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度 C卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过Q点时的速度 D卫星在轨道2上经过P点时的速度小于它在轨道3上经过P点时的速度,答案BD,答案A,6、如图所示，“嫦娥一号”探月卫星被月球捕获后，首先稳定在椭圆轨道上运动，其中P、Q 两点分别是轨道的近月点和远月点，是卫星绕月球做圆周运动的轨道，轨道和在P点相切，则() A卫星沿轨道运动，在P点的速度大于Q点的速度 B卫星沿轨道运动，在P点的加速度小于Q点的加速度 C卫星分别沿轨道、运动到P点的加速度不相等 D卫星要从轨道进入轨道，须在P点加速,小结“1、2、3”,一个近似：物体做圆运动,二类模型：物体在天体表面和绕天体运行,三种题型：1、物体在天体表面，引力等于重力。 2、物体绕天体运行，引力等于向心力。 3、物体飞行中变轨，比较引力与向心力大小。,1、 假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体一矿井深度为d已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（）,(R-d) / R,练习题：,2、两个靠得很近的天体，离其他天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图所示已知双星的质量分别为