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1、,高中物理必修2人教版,习题课 天体运动,目标定位 1.掌握解决天体运动问题的模型及思路 2会分析人造卫星的变轨问题 3会分析双星问题,质量m1,距离r的二次方,和m2的乘积,周期T,3卫星的 线速度、角速度、周期与轨道半径的关系,万有引力,a、v、,T,一、解决天体运动问题的模型及思路 1一种模型：无论自然天体(如地球)还是人造天体(如宇宙飞船)都可以看做质点，围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动 2两条思路,【例1】 一行星绕恒星做圆周运动由天文观测可得，其运行周期为T，速度为v，引力常量为G，则 ( )答案 ACD,二、“赤道上的物体”与“同步卫星”以及“近地卫星”的比较赤道上的物体、
2、同步卫星和近地卫星都近似做匀速圆周运动，当比较它们的向心加速度、线速度及角速度(或周期)时，要注意找出它们的共同点，然后再比较各物理量的大小 1赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期，由vr和a2r可分别判断线速度，向心加速度的关系,【例2】 如图1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,图1,三、人造卫星、飞船的发射和变轨问题,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
3、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,【例3】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2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,图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，以下说法正确的是 ( ),A卫星在轨道3上的速率大于在轨
4、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,针对训练 如图3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,图3,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,答案 A 解析 在近日点速度较
5、大，故A正确；在P点从轨道运动到轨道，卫星做向心运动，需减速，故D错误；根据牛顿第二定律，加速度大小取决于卫星受到的万有引力，在同一点加速度是相同的，故B、C均错误,四、双星问题两个离得比较近的天体，在彼此间的引力作用下绕两者连线上的某一点做圆周运动，这样的两颗星组成的系统称为双星 1双星特点(1)两星做圆周运动的向心力相等；(2)两星具有相同的角速度和周期；(3)两星的轨道半径之和等于两星之间的距离，即r1r2L.,2处理方法3双星的两个结论,【例4】 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4所示已知,图4,双星的质量分别为m1和m2，它们之间的距离为L，求双星的运行轨道半径r1和r2及运行周期T.,再见,
