足校2017屆天體運(yùn)動一輪復(fù)習(xí)

1、2 2.開開普勒行星普勒行星運(yùn)動運(yùn)動三三定律定律萬有引力與航天萬有引力與航天 一、行星的運(yùn)動一、行星的運(yùn)動1.1.地心說和日心說地心說和日心說開普勒第一定律（軌道定律）開普勒第一定律（軌道定律）開普勒第二定律（面積定律）開普勒第二定律（面積定律）開普勒第三定律（周期定律）開普勒第三定律（周期定律）例例1.1.有兩個人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌有兩個人造地球衛(wèi)星，它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑之比是道半徑之比是1 1：2 2，則它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之，則它們繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的周期之比為比為 。22:11內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個物體間的引力大內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個物體

2、間的引力大小，跟它們的小，跟它們的 成正比成正比，跟它們的，跟它們的 成成反比反比質(zhì)量的乘積質(zhì)量的乘積距離的平方距離的平方二、萬有引力定律二、萬有引力定律三三、環(huán)繞地球的人造衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律、環(huán)繞地球的人造衛(wèi)星的運(yùn)動規(guī)律332T=2.GMGMGMrMvaGrrr ， ， ，rTmrmrvmrGMm2222)2(=ma2 2. .環(huán)繞天體環(huán)繞天體的的線速度、角速度、周期線速度、角速度、周期及及向心加速度向心加速度與半徑的關(guān)系與半徑的關(guān)系（1）當(dāng)）當(dāng)r=R+h增大時，它們一大三?。辉龃髸r，它們一大三小；（2）它們與環(huán)繞天體的質(zhì)量無關(guān)，但與中心天體的質(zhì)量有關(guān)；）它們與環(huán)繞天體的質(zhì)量無關(guān)，但與中心天體的

3、質(zhì)量有關(guān)；這就是開普這就是開普勒第三定律勒第三定律gr（3）在軌道上的衛(wèi)星的重力加速度就是）在軌道上的衛(wèi)星的重力加速度就是向心加速度向心加速度,F萬萬消掉的一定是環(huán)消掉的一定是環(huán)繞天體的質(zhì)量繞天體的質(zhì)量例例2日本的日本的“月亮女神月亮女神”沿距月球表面沿距月球表面100 km的軌道飛行，我國的軌道飛行，我國的的“嫦娥一號嫦娥一號”沿距月球表面沿距月球表面200 km的軌道飛行，下列說法正確的是的軌道飛行，下列說法正確的是()A“月亮女神月亮女神”的線速度大于的線速度大于“嫦娥一號嫦娥一號”的線速度的線速度B“月亮女神月亮女神”的周期小于的周期小于“嫦娥一號嫦娥一號”的周期的周期C“月亮女神月亮

4、女神”的周期大于的周期大于“嫦娥一號嫦娥一號”的周期的周期D .“月亮女神月亮女神”的角速度小于的角速度小于“嫦娥一號嫦娥一號”的角速度的角速度AB例例3.如如圖所示，圖所示，a、b是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，它是兩顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，它們距地面的高度分別是們距地面的高度分別是R和和2R(R為地球半徑為地球半徑)下列說法中正確的是下列說法中正確的是()CD注意（注意（1）區(qū)分高度與軌道半徑）區(qū)分高度與軌道半徑（2）求加速度的兩種方法：動力學(xué)法）求加速度的兩種方法：動力學(xué)法(求出的是重求出的是重力加速度）和運(yùn)動學(xué)法（求出的是向心加速度）力加速度）和運(yùn)動學(xué)法（求出的是向心加

5、速度）3同步衛(wèi)星的五個同步衛(wèi)星的五個“一定一定”(1)軌道平面一定：軌道平面與軌道平面一定：軌道平面與共面共面(2)周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期 ，即，即T24 h.(3)角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度赤道平面赤道平面相同相同相同相同3地球同步衛(wèi)星地球同步衛(wèi)星的五個的五個“一定一定”四四地球引力和地球表面物體的重力地球引力和地球表面物體的重力2RMmGcos2Rmmg兩極：兩極：極地mgRMmG2赤道：赤道：RmmgRMmG22赤道緯度為緯度為：由于地球自轉(zhuǎn)的角速度很小由于地球自轉(zhuǎn)的角速度很小，若無特別要求，通常，若無特別要求，通?？梢院雎钥梢?/p>

6、忽略，所以地球表面各處物體的重力，所以地球表面各處物體的重力等于引力等于引力引力：引力：重力：重力：向心力：向心力：GMgRRMmGmg22黃金代換公式黃金代換公式人教版人教版五、兩種加速度：向心加速度與重力加速度五、兩種加速度：向心加速度與重力加速度（1 1）. .在地在地（2 2）. .在軌在軌Cb.b.凡是圓周運(yùn)動都有向心加速度，區(qū)分物體凡是圓周運(yùn)動都有向心加速度，區(qū)分物體隨地球自轉(zhuǎn)的隨地球自轉(zhuǎn)的向心向心加速度和衛(wèi)星加速度和衛(wèi)星繞地球繞地球運(yùn)動向心加速度。運(yùn)動向心加速度。a.a.凡地球周圍的物體都有重力加速度；凡地球周圍的物體都有重力加速度；例例4(2010上海上海)月球繞地球做勻速圓周

7、運(yùn)月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動的向心加速度大小為動的向心加速度大小為a.設(shè)月球表面的重力設(shè)月球表面的重力加速度大小為加速度大小為g1，在月球繞地球運(yùn)行的軌道，在月球繞地球運(yùn)行的軌道處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為處由地球引力產(chǎn)生的加速度大小為g2，則，則()Ag1a Bg2aCg1g2a Dg2g1aB1星球表面附近及其某一高度處的重力加速度的求法星球表面附近及其某一高度處的重力加速度的求法mgr0000gr（g gr r為軌道半徑為為軌道半徑為r r處的重力加速度）處的重力加速度）假設(shè)法：假設(shè)星球表面附近或其某一高度有一質(zhì)量為m的物體C例例6(2010海南卷海南卷)火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為

8、地球的十火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍根據(jù)以上倍根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說法正確的是數(shù)據(jù)，以下說法正確的是()A火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的小火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的小B火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長C火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大AB 軌道半徑軌道半徑 rA=rBTB 線速度線速度 vBvCvA 角速度角速度 A=cB 向心加速向心加速 aAaCTBTC B三者向心

9、加速度的大小關(guān)系為三者向心加速度的大小關(guān)系為aAaBaC C三者角速度的大小關(guān)系為三者角速度的大小關(guān)系為ACB D三者線速度的大小關(guān)系為三者線速度的大小關(guān)系為vAvCv高高高軌變低軌：高軌變低軌： 向前噴氣、減速，最終向前噴氣、減速，最終v低低v高高12ppQaaaP12Qv地球地球Qppvvv12D人教版人教版九九、雙星模型、雙星模型1.1.模型：模型：在天體模型中，將兩顆彼此距離較近的恒在天體模型中，將兩顆彼此距離較近的恒星稱為雙星，它們在相互之間萬有引力作用下，繞星稱為雙星，它們在相互之間萬有引力作用下，繞兩星球連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動兩星球連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動2

10、.2.特點(diǎn)：特點(diǎn)：(1)(1)彼此間的萬有引力是雙星各自做圓周運(yùn)動的向心彼此間的萬有引力是雙星各自做圓周運(yùn)動的向心力力作用力和反作用力作用力和反作用力(2)(2)雙星具有共同的角速度雙星具有共同的角速度(3)(3)雙星始終與它們共同的圓心在同一條直線上雙星始終與它們共同的圓心在同一條直線上例例10(2010重慶理綜重慶理綜)月球與地球質(zhì)量之比約為月球與地球質(zhì)量之比約為1 80.有研究者認(rèn)有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連為月球和地球可視為一個由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月地連線上某點(diǎn)線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動據(jù)此觀點(diǎn)，可知月球與地球繞做勻速圓周運(yùn)動據(jù)此

11、觀點(diǎn)，可知月球與地球繞O點(diǎn)運(yùn)動的點(diǎn)運(yùn)動的線速度大小之比約為線速度大小之比約為()A1 6 400 B1 80C80 1 D6 400 1答案：答案：C人教版人教版小結(jié)：小結(jié)：1.區(qū)分兩種模型（環(huán)繞與雙星）區(qū)分兩種模型（環(huán)繞與雙星）3.區(qū)分兩種半徑區(qū)分兩種半徑（中心天體半徑和環(huán)繞軌道半徑（中心天體半徑和環(huán)繞軌道半徑,近地衛(wèi)星二者才相等）近地衛(wèi)星二者才相等）4.區(qū)分兩種距離區(qū)分兩種距離速度速度5.區(qū)分兩種加速度區(qū)分兩種加速度2.區(qū)分兩種質(zhì)量區(qū)分兩種質(zhì)量6.記住球的體積公式記住球的體積公式例例11.兩兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下繞連線個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動現(xiàn)測得兩星中心的距離為上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動現(xiàn)測得兩星中心的距離為R，其運(yùn)動，其運(yùn)動周期為周期為T，求兩星的總質(zhì)量，求兩星的總質(zhì)量解析：解析：設(shè)兩星質(zhì)