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1、 阅读&思考阅读提纲：1.古 代 人 们 对 天 体 运 动 存 在 那 些 观 点 及 它 们 的 发 展 过 程 是 怎 样 的？2.什 么 是“地 心 说”，什 么 是“日 心 说”？3.哪 种 学 说 占 统 治 的 时 间 较 长？4.两 种 学 说 争 论 的 结 果 是 什 么？第1页/共59页第一页，编辑于星期日：六点 十分。托托勒勒密密地地心心说说 地球是世界的中心地球是世界的中心,并且静止不动并且静止不动,一切行星围绕地球做圆周运动一切行星围绕地球做圆周运动一、行星的运动一、行星的运动第2页/共59页第二页，编辑于星期日：六点 十分。日日心心说说 太阳是世界的中心太阳是世界
2、的中心,并且静止不动并且静止不动,一切行星都围绕太阳做圆周运。一切行星都围绕太阳做圆周运。哥白尼哥白尼一、行星的运动一、行星的运动第3页/共59页第三页，编辑于星期日：六点 十分。年 份春 分夏 至秋 分冬 至2008 3月20日6月21日9月22日 12月22日2009 3月20日6月21日9月23日 12月22日2010 3月21日6月21日9月23日 12月22日表一：各年四节气具体日期统计表分析数据，你得到了什么？春天：92天 夏天：94天 秋天：84天 冬天：90天 四季的时间是不相等的 地球绕太阳的运动并不是完美的匀速圆周运动一、行星的运动一、行星的运动第4页/共59页第四页，编辑
3、于星期日：六点 十分。开普勒开普勒开开普普勒勒第第一一定定律律 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上一、行星的运动一、行星的运动第5页/共59页第五页，编辑于星期日：六点 十分。仔细观察地球绕太阳转动模型图，你得了到什么？快慢：近日点运行快 远日点运行慢第6页/共59页第六页，编辑于星期日：六点 十分。开普勒开普勒开开普普勒勒第第二二定定律律 对于每一个行星而言，太阳和行星的联对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积线在相等的时间内扫过相等的面积一、行星的运动一、行星的运动第
4、7页/共59页第七页，编辑于星期日：六点 十分。开普勒开普勒开开普普勒勒第第三三定定律律所有行星的轨道的半长轴的三次方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（跟公转周期的二次方的比值（k）都相等都相等一、行星的运动一、行星的运动第8页/共59页第八页，编辑于星期日：六点 十分。行星/卫星半长轴（km）周期（天）K（m/s）水星5787.97金星108225地球149365火星228687木星7784333土星142610759天王星287030660海王星449860148月球0.384427.3同步卫星0.042413.3610183.3610183.3610183.3610
5、183.3610183.3610183.3710183.3710181.0310131.031013动手算一算动手计算后，你得到了什么？所有行星的半长轴的三次方与周期的平方的比值都相等，月球、卫星的比值也相等K值与环绕天体无关，与中心天体有关第9页/共59页第九页，编辑于星期日：六点 十分。练习：练习：关于开普勒行星运动的公式关于开普勒行星运动的公式以下理解正确的是：（以下理解正确的是：（ADAD）A A、k k是一个与行星无关的常量是一个与行星无关的常量 B B、若若地地球球绕绕太太阳阳运运转转轨轨道道的的半半长长轴轴为为R R地地，周周期期为为T T地地；月月球球绕绕地地球球运运转转轨轨道
6、道的的长长半半轴轴为为R R月月，周周期期为为T T月月，则，则C C、T T表示行星运动的自转周期表示行星运动的自转周期D D、T T表示行星运动的公转周期表示行星运动的公转周期第10页/共59页第十页，编辑于星期日：六点 十分。在中学阶段，我们将椭圆轨道按照圆形轨道处理，则开普勒定律描述为：1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心1.1.所有的行星围绕太阳运动的所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个有椭圆的一个焦点焦点上上2.对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积3 3.所有行星的轨道的半长轴的三所有行星的轨道
7、的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值次方跟公转周期的二次方的比值都相等都相等2.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动3.3.所有行星的轨道的半长轴的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三次方跟公转周期的二次方的比值都相等比值都相等 即即R R/T/T=k=k第11页/共59页第十一页，编辑于星期日：六点 十分。例例.有两个人造地球卫星，有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径它们绕地球运转的轨道半径之比是之比是1 1：2 2，则它们绕地球，则它们绕地球运转的周期之比为运转的周期之比为 。第12页/共59页第十二页，编辑于星期日
8、：六点 十分。1.1.内容：内容：宇宙间的一切物体宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小与它们的质量间的引力大小与它们的质量的乘积成正比，跟它们距离的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比。的平方成反比。二、万有引力定律二、万有引力定律第13页/共59页第十三页，编辑于星期日：六点 十分。二、万有引力定律二、万有引力定律3.3.引力常量：引力常量：G=6.6710G=6.67101111NmNm2 2/kg/kg2 2，数值上等于两个，数值上等于两个质量均为质量均为1kg1kg的物体相距的物体相距1 1米米时它们之间的相互吸引力。时它们之间的相互吸引力。2.2
9、.公式公式:F=GmF=Gm1 1m m2 2/r/r2 2 第14页/共59页第十四页，编辑于星期日：六点 十分。能称出地球质量的人卡文迪许卡文迪许(法国法国)1731-1810 1731-1810第15页/共59页第十五页，编辑于星期日：六点 十分。扭秤装置T T形架形架金属丝平面镜平面镜光源刻度尺刻度尺第16页/共59页第十六页，编辑于星期日：六点 十分。4.4.万有引力的适用条件：万有引力的适用条件：(1)(1)适用于质点适用于质点(2)(2)当两物体是质量分布均匀当两物体是质量分布均匀的球体时的球体时,式中式中r r指两球心间的指两球心间的距离距离.二、万有引力定律二、万有引力定律第
10、17页/共59页第十七页，编辑于星期日：六点 十分。(3)(3)若物体不能视为质点若物体不能视为质点,则则可把每一个物体视为若干个可把每一个物体视为若干个质点的集合质点的集合,然后按定律求出然后按定律求出各质点间的引力各质点间的引力,再按矢量法再按矢量法求它们的合力。求它们的合力。4.4.万有引力的适用条件：万有引力的适用条件：二、万有引力定律二、万有引力定律第18页/共59页第十八页，编辑于星期日：六点 十分。5.5.万有引力的特征万有引力的特征:(1)(1)普遍性普遍性:普遍存在于宇普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体宙中的任何有质量的物体间的吸引力间的吸引力.是自然界的是自然界的基本相互作
11、用之一基本相互作用之一.二、万有引力定律二、万有引力定律第19页/共59页第十九页，编辑于星期日：六点 十分。(2)(2)相互性相互性:两个物体相互两个物体相互作用的引力是一对作用力作用的引力是一对作用力和反作用力和反作用力,符合牛顿第三符合牛顿第三定律定律.5.5.万有引力的特征万有引力的特征:二、万有引力定律二、万有引力定律第20页/共59页第二十页，编辑于星期日：六点 十分。(3)(3)宏观性宏观性:通常情况下，通常情况下，万有引力非常小万有引力非常小,只有在只有在质量巨大的天体间或天体质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏与物体间它的存在才有宏观的实际意义观的实际意义.5.5.万
12、有引力的特征万有引力的特征:二、万有引力定律二、万有引力定律第21页/共59页第二十一页，编辑于星期日：六点 十分。O O1F万万GF向向忽略地球自转可得忽略地球自转可得：GMm/RGMm/R2 2=mg=mgg g=GMGMR R2 26.6.万有引力与重力万有引力与重力第22页/共59页第二十二页，编辑于星期日：六点 十分。卡文迪许扭称实验。卡文迪许扭称实验。其意义是用实验证明了万有其意义是用实验证明了万有引力的存在，使得万有引力定引力的存在，使得万有引力定律有了真正的使用价值律有了真正的使用价值。推动了天文学的发展推动了天文学的发展.7.7.引力常量引力常量G G的测定方法及意义的测定方
13、法及意义第23页/共59页第二十三页，编辑于星期日：六点 十分。例例.设地球的质量为设地球的质量为M M，赤道，赤道半径半径R R，自转周期，自转周期T T，则地球，则地球赤道上质量为赤道上质量为m m的物体所受重的物体所受重力的大小为？（式中力的大小为？（式中G G为万有为万有引力恒量）引力恒量）GMm/RGMm/R2 2-4-4 2 2mR/TmR/T2 2第24页/共59页第二十四页，编辑于星期日：六点 十分。1 1、理解并熟练应用万有引力定律求解天体质量、理解并熟练应用万有引力定律求解天体质量和密度和密度2 2、了解同步卫星、了解同步卫星、“双星双星”天体的特点天体的特点3 3、知道三
14、种宇宙速度、知道三种宇宙速度4 4、掌握卫星变轨问题的特点、掌握卫星变轨问题的特点考纲要求考纲要求目标定位目标定位第25页/共59页第二十五页，编辑于星期日：六点 十分。随着中国及世界上空间技术的飞速发展，随着中国及世界上空间技术的飞速发展，近近几年高考以天体问题为背景的信息给予题，备受几年高考以天体问题为背景的信息给予题，备受命题者的青睐，主要命题者的青睐，主要考查学生从材料中获取考查学生从材料中获取“有有效信息效信息”的能力的能力。应用万有引力定律解决实际问题，虽然考点不应用万有引力定律解决实际问题，虽然考点不多，但需要利用这个定律解决的习题题型多，综合多，但需要利用这个定律解决的习题题型
15、多，综合性强，涉及到的题型：性强，涉及到的题型：估算天体质量或平均密度问题、估算天体质量或平均密度问题、变轨问题、能变轨问题、能量问题，核心是万有引力提供向心力和常用的黄金代量问题，核心是万有引力提供向心力和常用的黄金代换：换：GM=gRGM=gR2 2。考纲解读考纲解读第26页/共59页第二十六页，编辑于星期日：六点 十分。1、内容：自然界中任何两个物体都是、内容：自然界中任何两个物体都是的，引力的，引力的方向沿的方向沿，引力的大小，引力的大小F与这两个物体与这两个物体成正比，与这两个物体间成正比，与这两个物体间成反比成反比3、适用条件：适用于、适用条件：适用于间的相互作用。间的相互作用。2
16、、公式：、公式：。其中其中G6.671011Nm2/kg2，称为引力常量，称为引力常量万有引力定律万有引力定律相互吸引相互吸引两物体的连线两物体的连线质量的乘积质量的乘积m m1 1m m2 2距离距离r r的平方的平方质点质点第27页/共59页第二十七页，编辑于星期日：六点 十分。物体在天体（如地球）表面时受到的物体在天体（如地球）表面时受到的 重力重力 。行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的行星（或卫星）做匀速圆周运动所需的向心力都由向心力都由 提供提供。解决天体运动问题的两条基本思路解决天体运动问题的两条基本思路近似等于万有引力近似等于万有引力万有引力万有引力第28页/共59页第二十八页，
17、编辑于星期日：六点 十分。1.1.卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系：（r r 越大，越大，T T 越大越大）（r r 越大，越大，v v 越小越小）（r r 越大，越大，越小）越小）人造地球卫星人造地球卫星（R R为地球的半径，为地球的半径，h h为卫星距地面的高度）为卫星距地面的高度）天体运动应紧紧抓住万有引力提供向心力天体运动应紧紧抓住万有引力提供向心力第29页/共59页第二十九页，编辑于星期日：六点 十分。、（2012 2012 山东）山东）15.201115.2011年年1111月月3 3日，日，“神州八号神州八号”飞船与飞船与“天宫一号天
18、宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后完成后“天宫一号天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号神州九号”交会对接。变轨前和变轨完成后交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R R1 1、R R2 2，线速度大小分别为，线速度大小分别为v v1 1、v v2 2。则则 等于等于 A B C DA B C DB B例与练例与练第30页/共59页第三十页，编辑于星期日：六点 十分。（09年重庆卷）年重庆卷）据报道，
19、据报道，“嫦娥一号嫦娥一号”和和“嫦娥嫦娥二号二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为约为200Km和和100Km，运动速率分别为，运动速率分别为v1和和v2，那么那么v1和和v2的比值为（月球半径取的比值为（月球半径取1700Km）（）A、B、C、D、C例与练例与练第31页/共59页第三十一页，编辑于星期日：六点 十分。（2012 2012 广东）广东）21.21.如图所示，飞船从轨道如图所示，飞船从轨道1 1变轨至轨道变轨至轨道2 2。若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，若飞船在两轨道上都做匀速圆周运动，不考虑质量变化，相对于在轨道相对于
20、在轨道1 1上，飞船在轨道上，飞船在轨道2 2上的上的A.A.动能大动能大B.B.向心加速度大向心加速度大C.C.运行周期长运行周期长D.D.角速度小角速度小轨道轨道1 1轨道轨道2 2CDCD例与练例与练第32页/共59页第三十二页，编辑于星期日：六点 十分。天体质量天体质量M M、密度、密度的估算的估算若已知卫星绕地球运行的若已知卫星绕地球运行的周期周期T 和半径和半径r若已知卫星绕地球运行的若已知卫星绕地球运行的线速度线速度v 和半径和半径r若已知卫星绕地球运行的若已知卫星绕地球运行的线速度线速度v 和周期和周期T（或（或角速度角速度）若已知若已知地球半径地球半径R和地球和地球表面的重力
21、加速度表面的重力加速度g第33页/共59页第三十三页，编辑于星期日：六点 十分。若已知卫星绕地球运行的若已知卫星绕地球运行的周期周期T 和半径和半径r若已知卫星绕地球运行的若已知卫星绕地球运行的线速度线速度v 和半径和半径r地球的质量：地球的质量：地球的密度（设地球半径地球的密度（设地球半径R已知）：已知）：地球的质量：地球的质量：地球的密度（设地球半径地球的密度（设地球半径R已知）：已知）：天体质量天体质量M M、密度、密度的估算的估算第34页/共59页第三十四页，编辑于星期日：六点 十分。若已知卫星绕地球运行的若已知卫星绕地球运行的线速度线速度v 和周期和周期T（或角速（或角速度度）若已知
22、若已知地球半径地球半径R和地球和地球表面的重力加速度表面的重力加速度g地球的质量：地球的质量：地球的密度（设地球半径地球的密度（设地球半径R已知）：已知）：地球的质量：地球的质量：地球的密度（设地球半径地球的密度（设地球半径R已知）：已知）：第35页/共59页第三十五页，编辑于星期日：六点 十分。某卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，若已知该卫某卫星在月球上空绕月球做匀速圆周运动，若已知该卫星绕月球的周期和轨道半径及引力常量，则由已知物理星绕月球的周期和轨道半径及引力常量，则由已知物理量可以求出（量可以求出（）A月球的质量月球的质量B月球的密度月球的密度C月球对卫星的引力月球对卫星的引力D卫星
23、的向心加速度卫星的向心加速度AD例与练例与练第36页/共59页第三十六页，编辑于星期日：六点 十分。（20112011浙江）浙江）为了探测为了探测X X星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球，载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为星球中心为圆心，半径为r r1 1的圆轨道上运动，周期为的圆轨道上运动，周期为T T1 1，总质量为总质量为m m1 1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为径为r r2 2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m m2 2则则A.XA.X星球的质量为星球的质量为B.XB.X星球表面
24、的重力加速度为星球表面的重力加速度为C.C.登陆舱在登陆舱在r r1 1与与r r2 2轨道上运动时的速度大小之比轨道上运动时的速度大小之比D.D.登陆舱在半径为登陆舱在半径为r r2 2轨轨 道上做圆周运动的周期为道上做圆周运动的周期为D D例与练例与练第37页/共59页第三十七页，编辑于星期日：六点 十分。（2012 2012 福建）福建）1616一卫星绕某一行星表面附近做匀速一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为圆周运动，其线速度大小为 假设宇航员在该行星表假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为面上用弹簧测力计测量一质量为m m的物体重力，物体静的物体重力，物体
25、静止时，弹簧测力计的示数为止时，弹簧测力计的示数为 ，已知引力常量为，已知引力常量为G,G,则这则这颗行星的质量为颗行星的质量为A.A.B.B.C.D.C.D.例与练例与练B B第38页/共59页第三十八页，编辑于星期日：六点 十分。同步卫星绕地球的运动与地球自转同步，它同步卫星绕地球的运动与地球自转同步，它的运动周期就等于地球自转的周期，的运动周期就等于地球自转的周期，T24h.同步卫星绕地球运动的角速度等于地球自转的同步卫星绕地球运动的角速度等于地球自转的角速度角速度所有同步卫星的轨道必在赤道平面内所有同步卫星的轨道必在赤道平面内所有同步卫星必须位于所有同步卫星必须位于赤道正上方赤道正上方
26、，且距，且距离地面的高度是一定的（轨道半径都相同，即在同一轨道上离地面的高度是一定的（轨道半径都相同，即在同一轨道上运动），其确定的运动），其确定的高度约为高度约为h=3.6104km.所有同步卫星绕地球运动的线速所有同步卫星绕地球运动的线速度的大小是一定的，都是度的大小是一定的，都是3.08km/s，环绕方向与地球自，环绕方向与地球自转方向相同转方向相同地球同步卫星地球同步卫星周期一定周期一定：角速度一定角速度一定：轨道一定轨道一定：高度一定高度一定：环绕速度大小一定环绕速度大小一定：第39页/共59页第三十九页，编辑于星期日：六点 十分。(2011(2011北京北京)由于通讯和广播等由于通
27、讯和广播等方方面的需要，面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的A A质量可以不同质量可以不同 B B轨道半径可以不同轨道半径可以不同 C C轨道平面可以不同轨道平面可以不同 D D速率可以不同速率可以不同A A例与练例与练第40页/共59页第四十页，编辑于星期日：六点 十分。（20112011山东）山东）.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是A.
28、A.甲的周期大于乙的周期甲的周期大于乙的周期 B.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.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.D.甲在运行时能经过北极的正上方甲在运行时能经过北极的正上方ACAC例与练例与练第41页/共59页第四十一页，编辑于星期日：六点 十分。(2011(2011广东广东).已知地球质量为已知地球质量为M M，半径为，半径为R R，自转周期为，自转周期为T T，地球同步卫星质量为地球同步卫星质量为m m，引力常量为，引力常量为G G。有关同步卫星，。有关同步卫星，下列表述正确的是下列表述正确的是A.A.卫星距离地面的高度为卫星距离地面的高
29、度为B.B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度卫星的运行速度小于第一宇宙速度C.C.卫星运行时受到的向心力大小为卫星运行时受到的向心力大小为D.D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度BDBD例与练例与练第42页/共59页第四十二页，编辑于星期日：六点 十分。第43页/共59页第四十三页，编辑于星期日：六点 十分。宇宙速度宇宙速度7.9km/s7.9km/sv v11.2km/s11.2km/s（椭圆）（椭圆）11.2km/s11.2km/sv v16.7km/s16.7km/s（成为太阳的人造行星）（成为太阳的人造行星）v v16.7km/s1
30、6.7km/s（飞出太阳系）（飞出太阳系）第44页/共59页第四十四页，编辑于星期日：六点 十分。我国发射了绕月球运行的探月卫星我国发射了绕月球运行的探月卫星“嫦娥一号嫦娥一号”。设。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的的质量约为地球质量的1/81，月球的半径约为地球半径，月球的半径约为地球半径的的1/4，地球上的第一宇宙速度约为，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星，则该探月卫星绕月运行的速度约为绕月运行的速度约为()A、0.4km/sB、1.8km/sC、11km/sD、36km/s例与练例与练B
31、第45页/共59页第四十五页，编辑于星期日：六点 十分。同步卫星离地心距离同步卫星离地心距离r，运行速率为，运行速率为v1，加速度为，加速度为a1，地球，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速，第一宇宙速度为度为v2，地球半径为，地球半径为R，则下列比值正确的是（，则下列比值正确的是（）A、B、C、D、AD例与练例与练第46页/共59页第四十六页，编辑于星期日：六点 十分。ABvvvv卫星变轨和卫星的能量问题卫星变轨和卫星的能量问题第47页/共59页第四十七页，编辑于星期日：六点 十分。人造卫星在圆轨道变换时，总是主动或由于其他原因人造卫星
32、在圆轨道变换时，总是主动或由于其他原因使速度发生变化，导致使速度发生变化，导致万有引力与向心力相等的关系被万有引力与向心力相等的关系被破坏，继而发生近心运动或者离心运动破坏，继而发生近心运动或者离心运动，发生变轨。，发生变轨。在变轨过程中，由于动能和势能的相互转化，可能出在变轨过程中，由于动能和势能的相互转化，可能出现万有引力与向心力再次相等，卫星即定位于新的圆现万有引力与向心力再次相等，卫星即定位于新的圆轨道。轨道。轨道半径越大，速度越小，动能越小，重力势能越大，轨道半径越大，速度越小，动能越小，重力势能越大，但机械能并不守恒，且总机械能也越大但机械能并不守恒，且总机械能也越大。也就是轨道半
33、径。也就是轨道半径越大的卫星，运行速度虽小，但发射速度越大。越大的卫星，运行速度虽小，但发射速度越大。第48页/共59页第四十八页，编辑于星期日：六点 十分。解卫星变轨问题，可根据其向心力的供求平衡关系进解卫星变轨问题，可根据其向心力的供求平衡关系进行分析求解行分析求解若若F供供F求求，供求平衡，供求平衡物体做物体做匀速圆周运动匀速圆周运动若若F供供F求求，供不应求，供不应求物体做物体做离心运动离心运动若若F供供F求求，供过于求，供过于求物体做物体做近心运动近心运动卫星要达到由圆轨道变成椭圆轨道或由椭圆轨道变成圆卫星要达到由圆轨道变成椭圆轨道或由椭圆轨道变成圆轨道的目的，可以通过加速轨道的目的
34、，可以通过加速(离心离心)或减速或减速(近心近心)实现实现第49页/共59页第四十九页，编辑于星期日：六点 十分。速率比较：同一点上，外轨道速率大；同一轨道上，离速率比较：同一点上，外轨道速率大；同一轨道上，离恒星恒星(或行星或行星)越近速率越大越近速率越大加速度与向心加速度比较：同一点上加速度相同，外轨加速度与向心加速度比较：同一点上加速度相同，外轨道向心加速度大；同一轨道上，近地点的向心加速度大于道向心加速度大；同一轨道上，近地点的向心加速度大于远地点的向心加速度。远地点的向心加速度。第50页/共59页第五十页，编辑于星期日：六点 十分。一颗正在绕地球转动的人造卫星，由于受到阻力作一颗正在
35、绕地球转动的人造卫星，由于受到阻力作用则将会出现用则将会出现()A速度变小速度变小B动能增大动能增大C角速度变小角速度变小D半径变大半径变大B例与练例与练第51页/共59页第五十一页，编辑于星期日：六点 十分。（20092009年山东理综卷年山东理综卷1818）2008年年9月月25日至日至28日我国成日我国成功实施了功实施了“神舟神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点舱飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此千米的圆轨道，在此
36、圆轨道上飞船运行周期约为圆轨道上飞船运行周期约为90分钟如图所示，下列判分钟如图所示，下列判断正确的是（断正确的是（）A.飞船变轨前后的机械能相等飞船变轨前后的机械能相等B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度同步卫星运动的角速度D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度的加速度BC例与练例与练第52页/共59页第五十二页，编辑于星期日：六点 十分。(2012(201
37、2 天津）天津）一个人造地球卫星绕地球做匀速圆一个人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的能减小为原来的1/41/4，不考虑卫星质量的变化，则，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的变轨前后卫星的A A 向心加速度大小之比为向心加速度大小之比为4:14:1B B 角速度大小之比为角速度大小之比为2:12:1C C 周期之比为周期之比为1:81:8D D 轨道半径之比为轨道半径之比为1:21:2C C例与练例与练第53页/共59页第五十三页，编辑于星期日：六点 十分。如图所示，如图所示，a、b、c是在地球大气
38、层外圆形轨道上运动的是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是颗卫星，下列说法正确的是()Ab、c的线速度大小相等，且大于的线速度大小相等，且大于a的线速度的线速度Bb、c的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度大小相等，且大于a的向心加的向心加速度速度Cc加速可追上同一轨道上的加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的减速可等候同一轨道上的cDa卫星由于某原因，轨道半径卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大缓慢减小，其线速度将增大例与练例与练D第54页/共59页第五十四页，编辑于星期日：六点 十分。（1 1）“双星双星”是宇宙中两颗相隔一定距离，围绕是宇宙中
39、两颗相隔一定距离，围绕其连线上的某点做匀速圆周运动的天体。构成其连线上的某点做匀速圆周运动的天体。构成“双双星星”的两个天体间具有的两个天体间具有大小相等的向心力（即两大小相等的向心力（即两者之间的万有引力）、周期、角速度等，这是者之间的万有引力）、周期、角速度等，这是解决解决“双星双星”问题的突破口问题的突破口。注意在。注意在“双星双星”问问题中，引力半径和轨道半径并不相等。题中，引力半径和轨道半径并不相等。“双星”天体模型第55页/共59页第五十五页，编辑于星期日：六点 十分。m2m2m1m1or2r1（2 2）研究方法：万有引力提供向心力研究方法：万有引力提供向心力解析：解析：第56页/
40、共59页第五十六页，编辑于星期日：六点 十分。(2012(2012重庆）重庆）1818冥王星与其附近的星体卡戎可视为双冥王星与其附近的星体卡戎可视为双星系统，质量比约为星系统，质量比约为7 7：1 1，同时绕它们连线上某点，同时绕它们连线上某点O O做做匀速圆周运动。由此可知冥王星绕匀速圆周运动。由此可知冥王星绕O O点运动的点运动的A A 轨道半径约为卡戎的轨道半径约为卡戎的1/71/7B B 角速度大小约为卡戎的角速度大小约为卡戎的1/71/7C C 线度大小约为卡戎的线度大小约为卡戎的7 7倍倍D D 向心力小约为卡戎的向心力小约为卡戎的7 7倍倍A A例与练例与练第57页/共59页第五
41、十七页，编辑于星期日：六点 十分。（2010重庆卷）重庆卷）月球与地球质量之比约为月球与地球质量之比约为1：80，有研究者，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，它的双星系统，它们都围绕月地连线上某点们都围绕月地连线上某点O做匀速圆周运动。据此观点，做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕可知月球与地球绕O点运动的线速度大小之比约为（点运动的线速度大小之比约为（）A、1：6400B、1：80C、80：1D、6400：1C例与练例与练第58页/共59页第五十八页，编辑于星期日：六点 十分。感谢您的观看。第59页/共59页第五十九页，编辑于星期日：六点 十分。