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1、专题三力与曲线运动专题三力与曲线运动 天体运动天体运动开普勒三定律开普勒三定律轨道定律轨道定律1.1.所有行星都分别在大小不同的椭所有行星都分别在大小不同的椭所有行星都分别在大小不同的椭所有行星都分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在圆轨道上围绕太阳运动，太阳是在这些椭圆的一个焦点上这些椭圆的一个焦点上这些椭圆的一个焦点上这些椭圆的一个焦点上;面积定律面积定律2.2.对每个行星来说，太阳和行星对每个行星来说，太阳和行星对每个行星来说，太阳和行星对每个行星来说，太阳和行星的连线在相等的时间扫过相等的的连线在相等的时间扫过相等的
2、的连线在相等的时间扫过相等的的连线在相等的时间扫过相等的面积面积面积面积;周期定律周期定律3.3.所有行星的轨道的半长轴的三次所有行星的轨道的半长轴的三次所有行星的轨道的半长轴的三次所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相方跟公转周期的二次方的比值都相方跟公转周期的二次方的比值都相方跟公转周期的二次方的比值都相等等等等.太阳太阳太阳太阳行星行星行星行星bvak k k k值与中心天体有关，而与环绕天体无关值与中心天体有关，而与环绕天体无关值与中心天体有关，而与环绕天体无关值与中心天体有关，而与环绕天体无关知识回顾万有引力定律万有引力定律公式：公式：其中引力常量其中引力常量 G
3、6.671011Nm2/kg2适用条件：适用条件：适用于质点或均匀球体之间，其中适用于质点或均匀球体之间，其中r为质为质点间、球心间或质点与球心间的距离点间、球心间或质点与球心间的距离知识回顾要点热点探究要点热点探究探究点一同步卫星、近地卫星与极地卫星问题探究点一同步卫星、近地卫星与极地卫星问题1地球地球轨轨道同步道同步卫卫星星(1)同步同步卫卫星位于赤道正上方，星位于赤道正上方，轨轨道平面与赤道平面共面；道平面与赤道平面共面；(2)同同步步卫卫星星的的轨轨道道半半径径一一定定，距距离离地地球球表表面面的的高高度度一一定定，约约36000 km；(3)同同步步卫卫星星的的运运行行周周期期和和地
4、地球球的的自自转转周周期期相相同同，T24 h，且，且转动转动方向相同；方向相同；(4)所有地球轨道同步卫星的半径、线速度大小、角速度大小所有地球轨道同步卫星的半径、线速度大小、角速度大小及周期都相同及周期都相同 BD【点点评评】解解答答地地球球轨轨道道同同步步卫卫星星问问题题时时，应应关关注注同同步步卫卫星星的的轨轨道道总总在在地地球球赤赤道道正正上上方方、运运行行周周期期与与地地球球自自转转周周期期相相同同且且转转动动方方向向相相同同、轨轨道道半半径径相相同同等等要要点点下下面面的的变变式式题题综综合合考查地球自转、近地卫星和地球轨道同步卫星的运动问题考查地球自转、近地卫星和地球轨道同步卫
5、星的运动问题 20112011山山东东卷卷 甲甲、乙乙为为两两颗颗地地球球卫卫星星，其其中中甲甲为为地地球球同同步步卫卫星星，乙乙的的运运行行高高度度低低于于甲甲的的运运行行高高度度，两两卫卫星星轨轨道均可道均可视为圆轨视为圆轨道以下判断正确的是道以下判断正确的是()A甲的周期大于乙的周期甲的周期大于乙的周期B乙的速度大于第一宇宙速度乙的速度大于第一宇宙速度C甲的加速度小于乙的加速度甲的加速度小于乙的加速度D甲在运行甲在运行时时能能经过经过北极的正上方北极的正上方AC探究点二天体质量和密度的估算问题探究点二天体质量和密度的估算问题AD探究点三航天器的动力学分析与变轨问题探究点三航天器的动力学分
6、析与变轨问题AC10年年10月月1日日18时时59分分57秒秒，搭搭载载着着“嫦嫦娥娥二二号号”卫卫星星的的长长征征三三号号丙丙运运载载火火箭箭在在西西昌昌卫卫星星发发射射中中心心点点火火发发射射，卫卫星星由由地地面面发发射射后后，经经多多次次变变轨轨最最终终进进入入距距离离月月球球表表面面100公公里里，周周期期为为118分分钟钟的的工工作作轨轨道道，开开始始对对月月球球进进行行探探测测，如如图图所所示示已已知知万万有引力常量有引力常量为为G，则则()A卫卫星在星在轨轨道道上的运上的运动动速度比月球的第一宇宙速度小速度比月球的第一宇宙速度小 B卫卫星在星在轨轨道道上上经过经过P点的速度比在点
7、的速度比在轨轨道道上上经过经过P点点时时大大C由已知条件可求月球的密度由已知条件可求月球的密度D卫卫星在星在轨轨道道上的机械能比在上的机械能比在轨轨道道上大上大AD探究点四双星问题探究点四双星问题AB月月球球与与地地球球质质量量之之比比约约为为180，有有研研究究者者认认为为月月球球和和地地球球可可视视为为一一个个由由两两个个质质点点构构成成的的双双星星系系统统，它它们们都都围围绕绕月月地地连连线线上上某某点点O做做匀匀速速圆圆周周运运动动据据此此观观点点，可可知知月月球球与地球与地球绕绕O点运点运动动的的线线速度大小之比速度大小之比约为约为()A16400B180C801 D6400 1CACD知识拓展知识拓展