天体运动与卫星讲义

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1、学习札记第04讲万有引力定律和天体运动14学习札记一、考纲指津1.考点分析：万有引力应用、人造卫星依然为命题热点。解决这类问题，一是强调抓基本方法，牢牢把握卫星的向心力由万有引力提供；二是要从道理上明白卫星的运动过程，如卫星轨道半径、线速度、周期、动能如何变化？同步卫星有什么样的特点？宇宙速度的意义等等。2.考查类型说明：题型既有选择题，又有计算题，考查基本概念和基本规律多以选择题出现，主要考查万有引力应用和卫星问题。3.考查趋势预测：天体运动是近年来的考查重点连续几年都考查。该知识点06年全国卷Ⅰ第16题、06年北京卷第18

2、题、06年重庆第15题、06年江苏卷第14题、06年天津卷第25题、06年广东第17题、07年全国卷Ⅰ第14题、07年全国Ⅱ卷第20题、07年北京卷第15题、07年山东卷第22题、07年四川卷第17题、07年上海卷第19题A、07年天津卷第17题、07年江苏卷第10题、07年重庆卷第19题、07年海南卷第11题、07年宁夏卷第14题。在08年的考试中天体运动仍然是考查的重点，与其它知识的综合应用的可能性不大。二、三年高考考试备囊卡文迪许实验卡文迪许实验的巧妙在于通过两次“放大”将非常微小的力测出来，一是利用了较长的“⊥”型架，

3、并在两端附近对称地放上两个大质量金属球，使微弱的力有了明显的力矩，二是在悬挂“⊥”型架的金属丝上安装了一面平面镜，将入射光反射到远处的刻度尽上，金属丝的的微小转动使反射光点在刻度尽上有较大距离的移动。【金题演练】1.已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）Ａ．月球的质量Ｂ．地球的质量Ｃ．地球的半径Ｄ．月球绕地球运行速度的大小1.解析：应时刻把握万有引力提供天体做圆周运动的向心力这一基本思想：可求出地球质量M；由可求出月球的线速度；因为月球和地球半径不知，A、

4、C错。2.据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，起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（）A0．5B2C3．２D42．解析：天体表面物体的重力：近似等于天体与物体间的万有引力：即在地球表面=600N，在行星表面=960N，两式一比得：14学习札记，又因为，所以3.荡秋千是大家喜爱的一项体育活动。随着科技的迅速发展，将来的某一天，同学们也许会在其它星球上享受荡秋千的乐趣。假设你当时所在星球的质量是M、半径为R，可将人视为质

5、点，秋千质量不计、摆长不变、摆角小于90°，万有引力常量为G。那么该星球表面附近的重力加速度等于多少？(1)该星球表面附近的重力加速度等于多少？(2)若经过最低位置的速度为v0，你能上升的最大高度是多少？3．解析：(1)设人的质量为m，在星球表面附近的重力等于万有引力，①解得②（2）设人能上升的最大高度为h，由功能关系得③解得h=考试备囊何为天文潮？天文潮亦称“引力潮”，是由日、月天体和引潮引起的潮汐。它是海洋潮汐中的主要组成部分。天文潮的高、低潮高度及其出现的时刻，受日、月、地三者天体运动的周期性变化影响，都有一定的规律。潮

6、汐现象是海水在太阳和月球引力作用下所产生的周期性涨落运动。正常情况下，农历的每月初一和十五前后，月球和太阳的作用力相互叠加，形成朔望大潮。2004年底，地球公转轨道平面和月球绕地轨道平面重合，日月共同作用的效果更加明显，使得2004年和2005年成为天文大潮高值年，这种情况每18.6年会出现一次。　　　　【金题探究】例题1某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆。由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2，用Ek1、Ek2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（）A．r1＜r2，Ek1＜Ek2B．r1＞r2，E

7、k1＜Ek2C．r1＞r2，Ek1＞Ek2D．r1＜r2，Ek1＞Ek2考点分析：本题考查的知识点是天体运动、向心力公式等知识点。错解：当卫星受到阻力作用时，由于卫星克服阻力做功，故动能减小，速度变小，为了继续环绕地球，由于卫星速度可知，V减小则半径r必增大，可见应该选D。分析纠错：当卫星受到阻力作用后，其总机械能要减小，卫星必定只能降至低轨道上飞行，故r减小。由可知，V要增大，动能、角速度也要增大。可见只有B选项正确例题2我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”．设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面．已知月球的质量约

8、为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径的1/4，地球上的第一宇宙速度约为7．9km/s，则该探月卫星绕月球运行的速率约为（）A．0．4km/s　　　B．1．8km/sC．11km/s　D．36km/ｓ考点分析：本题考查的知识点是天体运动、向心力公式、第一宇宙速度等知识点