天体运动知识点

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天体运动基本知识—诚志教育

人造地球卫星:在地球上抛出的物体,当它的速度足够大时,物体就永远不会落到地面上,它将围绕地球旋转,成为一颗人造地球卫星,简称人造卫星。

?(1)人造卫星按运行轨道可分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星,以及地球同步轨道卫星、极地轨道卫星等。

?(2)按用途人造卫星可分为三大类:科学卫星、技术试验卫星和应用卫星。

考试应用重点

人造地球卫星:1、若已知人造卫星绕地心做匀速率圆周运动的轨道半径为r,地球的质量为M,各物理量与轨道半径的关系:?

①由得卫星运行的向心加速度为:;?

②由得卫星运行的线速度为:;?

③由得卫星运行的角速度为:;?

④由得卫星运行的周期为:;?

⑤由得卫星运行的动能:;?

即随着运行的轨道半径的逐渐增大,向心加速度a、线速度v、角速度ω、动能E k将逐渐减小,周期T将逐渐增大。?

2、用万有引力定律求卫星的高度:?

通过观测卫星的周期T和行星表面的重力加速度g及行星的半径R可以求出卫星的高度。?②特别需要指出的是,静止在地球表面上的物体,尽管地球对物体的重量也为mg,尽管物体随地球自转也一起转,绕地轴做匀速率圆周运动,且运行周期等于地球自转周期,与近地卫星、同步卫星有相似之处,但它的轨道平面不一定通过地心,如图所示。只有当纬度θ=0°,即物体在赤道上时,轨道平面才能过地心.地球对物体的引力F的一个分力是使物体做匀速率圆周运动所需的向心力f=mω2r,另一个分力才是物体的重量mg,即引力F不等于物体的重量mg,只有当r=0时,即物体在两极处,由于f=mω2r=0,F才等于mg。

③赤道上随地球自转而做圆周运动的物体与近地卫星的区别:

A、赤道上物体受的万有引力只有一小部分充当向心力,另一部分作为重力使得物体紧压地面,而近地卫星的引力全部充当向心力,卫星已脱离地球;

B、赤道上(地球上)的物体与地球保持相对静止,而近地卫星相对于地球而言处于高速旋转状态。?

3、卫星变轨问题?

卫星由低轨道运动到高轨道,要加速,加速后作离心运动,势能增大,动能减少,到高轨道作圆周运动时速度小于低轨道上的速度。?

万有引力定律的其他应用:

万有引力定律:(G=6.67×10-11?N·m2/kg2),万有引力定律在天文学中的应用:

1、计算天体的质量和密度;

2、人造地球卫星、地球同步卫星、近地卫星;

3、发现未知天体;

4、分析重力加速度g随离地面高度h的变化情况;

①物体的重力随地面高度h的变化情况:物体的重力近似地球对物体的吸引力,即近似等于,可见物体的重力随h的增大而减小,由G=mg得g随h的增大而减小。

②在地球表面(忽略地球自转影响):(g为地球表面重力加速度,r为地球半径)。

③当物体位于地面以下时,所受重力也比地面要小,物体越接近地心,重力越小,物体在地心时,其重力为零。

5、黄金代换公式:GM=gR2。

运动训练学知识点

运动训练学知识点 名词解释 运动训练学:是研究运动训练规律,以及有效的组织运动训练活动的行为的科学。 运动训练:是竞技体育的重要组成部分,是为提高运动员的竞技能力和运动成绩,在教练员的指导下,专门组织的有计划的体育活动。 竞技体育:是体育的重要组成部分,是以竞赛为主要特征,以创造优异运动成绩,夺取比赛优胜为主要目标的社会性体育活动。 运动竞赛:是在裁判员的主持下,按统一的规则要求组织实施的运动员个体或运动队之间的竞技较量,是竞技体育与社会发生发生关系,并作用于社会的媒介。 运动技术:是完成体育动作的方法,是决定运动员竞技能力水平的重要因素。(特征:不可分割性,不断发展的必然性,相对稳定与及时应变的统一性,个体差异性) 特长技术:是指运动员所掌握的技术群中那些对其获取优异运动成绩有决定意义的能够展现个人特点或优势,使用概率或得分效率相对较高的技术 间歇训练法:是指对动作结构和负荷强度,间歇时间提出严格的要求,以使机体处于不完全恢复状态下,反复进行练习的训练方法。 程序训练法:是按照训练过程的时序性和训练内容的系统性特点,将多种训练内容有序的编制成由若干个步骤组成的训练程序按照预定程序组织训练活动,对训练过程实施科学控制的方法。

法特莱克:是一种速度游戏,在大自然中进行,由于地势变化,空气清新,训练方式手段丰富,可以调节运动员情绪消除不良心理现象的训练方法。 项间移植:指把某个运动项目一种或几种训练方法转移应用到其他项目上的做法(模仿型,改进型,发展移植型) 选择 三大供能系统:1,ATP-CP(100m)2,乳酸能系统(800m)3,有氧氧化供能系统(产生CO2,H2O,不产生乳酸) 训练计划:时间:课,周,大周期,年度,多年对象人数:个人,队组训练内容:模拟,热身,赛前 战术分类:体力分配,参赛目的,心理战术 项群分类: 疲劳: 填空 训练恢复手段:训练学(内容,环境,负荷),医学生物学(水浴,蒸气浴,电兴奋,红,紫外线),营养学,心理学(自我暗示,气功,生物反馈)竞技体育的现代社会价值:1.激励人类自我奋斗精神2.推进竞争合作的道德教育3.提高现代社会生活品位4.促进社会大众的体育参与5.综合国力6.促进社会经济的迅速发展7.排解社会成员的不良心绪 准备活动种类:一般性专项性 简答 体能训练:A.动(离心向心超等长)B.静(等长)

2018年高考物理复习天体运动专题练习(含答案)

2018年高考物理复习天体运动专题练习(含答 案) 天体是天生之体或者天然之体的意思,表示未加任何掩盖。查字典物理网整理了天体运动专题练习,请考生练习。 一、单项选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.) 1.(2014武威模拟)2013年6月20日上午10点神舟十号航天员首次面向中小学生开展太空授课和天地互动交流等科 普教育活动,这是一大亮点.神舟十号在绕地球做匀速圆周运动的过程中,下列叙述不正确的是() A.指令长聂海胜做了一个太空打坐,是因为他不受力 B.悬浮在轨道舱内的水呈现圆球形 C.航天员在轨道舱内能利用弹簧拉力器进行体能锻炼 D.盛满水的敞口瓶,底部开一小孔,水不会喷出 【解析】在飞船绕地球做匀速圆周运动的过程中,万有引

力充当向心力,飞船及航天员都处于完全失重状态,聂海胜做太空打坐时同样受万有引力作用,处于完全失重状态,所以A错误;由于液体表面张力的作用,处于完全失重状态下的液体将以圆球形状态存在,所以B正确;完全失重状态下并不影响弹簧的弹力规律,所以拉力器可以用来锻炼体能,所以C正确;因为敞口瓶中的水也处于完全失重状态,即水对瓶底部没有压强,所以水不会喷出,故D正确. 【答案】 A 2.为研究太阳系内行星的运动,需要知道太阳的质量,已知地球半径为R,地球质量为m,太阳与地球中心间距为r,地球表面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期T.则太阳的质量为() A.B. C. D. 【解析】地球表面质量为m的物体万有引力等于重力,即G=mg,对地球绕太阳做匀速圆周运动有G=m.解得M=,D正确.

【答案】 D 3.(2015温州质检)经国际小行星命名委员会命名的神舟星和杨利伟星的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知神舟星平均每天绕太阳运行1.74109 m,杨利伟星平均每天绕太阳运行1.45109 m.假设两行星都绕太阳做匀速圆周运动,则两星相比较() A.神舟星的轨道半径大 B.神舟星的加速度大 C.杨利伟星的公转周期小 D.杨利伟星的公转角速度大 【解析】由万有引力定律有:G=m=ma=m()2r=m2r,得运行速度v=,加速度a=G,公转周期T=2,公转角速度=,由题设知神舟星的运行速度比杨利伟星的运行速度大,神舟星的轨道半径比杨利伟星的轨道半径小,则神舟星的加速度比杨利伟星的加速度大,神舟星的公转周期比杨利伟星的公转周期小,神舟星的公转角速度比杨利伟星的公转角速度大,故选

2018高考物理总复习专题天体运动的三大难点破解1深度剖析卫星的变轨讲义

拼十年寒窗挑灯苦读不畏难;携双亲期盼背水勇战定夺魁。如果你希望成功,以恒心为良友,以经验为参谋,以小心为兄弟,以希望为哨兵。 二、重难点提示: 重点:1. 卫星变轨原理; 2. 不同轨道上速度和加速度的大小关系。 难点:理解变轨前后的能量变化。 一、变轨原理 卫星在运动过程中,受到的合外力为万有引力,F 引=2 R Mm G 。卫星在运动过程中所需要的向心力为:F 向= R m v 2 。当: (1)F 引= F 向时,卫星做圆周运动; (2)F 引> F 向时,卫星做近心运动; (3)F 引

运动进入轨道2沿椭圆轨道运动,此过程为离心运动;到达B点,万有引力过剩,供大于求做近心运动,故在轨道2上供需不平衡,轨迹为椭圆,若在B点向后喷气,增大速度可使飞船沿轨道3运动,此轨道供需平衡。 2. 回收变轨 在B点向前喷气减速,供大于需,近心运动由3轨道进入椭圆轨道,在A点再次向前喷气减速,进入圆轨道1,实现变轨,在1轨道再次减速返回地球。 三、卫星变轨中的能量问题 1. 由低轨道到高轨道向后喷气,卫星加速,但在上升过程中,动能减小,势能增加,增加的势能大于减小的动能,故机械能增加。 2. 由高轨道到低轨道向前喷气,卫星减速,但在下降过程中,动能增加,势能减小,增加的动能小于减小的势能,故机械能减小。 注意:变轨时喷气只是一瞬间,目的是破坏供需关系,使卫星变轨。变轨后稳定运行的过程中机械能是守恒的,其速度大小仅取决于卫星所在轨道高度。 3. 卫星变轨中的切点问题 【误区点拨】 近地点加速只能提高远地点高度,不能抬高近地点,切点在近地点;远地点加速可提高近地点高度,切点在远地点。

(完整版)天体运动知识点

第二讲天体运动 一、两种对立的学说 1.地心说 (1)地球是宇宙的中心,是静止不动的;太阳、月亮以及其他行星都绕_地球运动; (2) 地心说的代表人物是古希腊科学家__托勒密__. 2.日心说 (1)__ 太阳_是宇宙的中心,是静止不动的,所有行星都绕太阳做__匀速圆周运动__; (2)日心说的代表人物是_哥白尼_. 二、开普勒三大定律 行星运动的近似处理 在高中阶段的研究中可以按圆周运动处理,开普勒三定律就可以这样表述: (1)行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心; (2)对某一行星来说,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)所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即r3 T2=k. 三、太阳与行星间的引力 1.模型简化:行星以太阳为圆心做__匀速圆周__运动.太阳对行星的引力,就等于行星做_匀速圆周_运动的向心力. 2.太阳对行星的引力:根据牛顿第二定律F =m v2r 和开普勒第三定律r3T2∝k 可得:F∝___m r 2__.这表明:太阳对 不同行星的引力,与行星的质量成___正比_,与行星和太阳间距离的二次方成___反比___. 3.行星对太阳的引力:太阳与行星的地位相同,因此行星对太阳的引力和太阳对行星的引力规律相同,即F′∝_M r 2 4.太阳与行星间的引力:根据牛顿第三定律F =F′,所以有F∝Mm r 2_,写成等式就是F =_ G Mm r 2__. 四、万有引力定律 1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比. 2.公式: F=G Mm r 2 (1)G 叫做 引力常量 , (2)单位:N ·m2/kg2 。在取国际单位时,G 是不变的。 (3)由卡文迪许通过扭秤实验测定的,不是人为规定的。 3.万有引力定律的适用条件 (1)在以下三种情况下可以直接使用公式F =G m1m2 r2 计算: ①求两个质点间的万有引力:当两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点,公式中的r 表示两质点间的距离. ②求两个均匀球体间的万有引力:公式中的r 为两个球心间的距离. ③一个质量分布均匀球体与球外一个质点的万有引力:r 指质点到球心的距离. (2)对于两个不能看成质点的物体间的万有引力,不能直接用万有引力公式求解,切不可依据F =G m1m2 r2得出r→0 时F→∞的结论而违背公式的物理含义. 内容 理解 开普勒第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都 是椭圆,太阳处在椭圆的一个上。 开普勒第一定律又叫轨道定律. 某个行星在一个固定平面的轨道上运动。 不同行星的运动轨道是不同的。 开普勒第二定律 对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的相等. 开普勒第二定律又叫面积定律. 行星运动的速度是在变化的,近日点速率最大,远日点速率最小。 开普勒第三定律 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比 值都相等 表达式 a 3T 2 =k 第三定律也叫周期定律 K 与中心天体的质量有关,与行星的质量无关。 如果围绕着同一个恒星运动,对于所有行星而言,K 是相同的。如果围绕着不同的恒星,K 不同。 此公式使用于所有天体。

运动训练学考试试题汇编

第一章竞技体育与运动训练 知识点:(一)竞技体育的构成 判断题: 1、竞技体育包括运动选材、运动训练和运动竞赛三方面。 2、竞技体育管理也是竞技体育的一个重要的组成部分。 3、竞技体育是以娱乐为主要目的游戏发展起来的。 单选题: 4、在竞技体育的构成中,哪一部分既是竞技体育的组成部分,又是实现竞技运动目标 的最重要途径? A.运动选材 B.运动训练 C.运动竞赛 D.体育管理 5、在竞技体育的构成中,哪一部分是竞技体育与社会发生关联,并作用于社会的媒介? A.运动选材 B.运动训练 C.运动竞赛 D.体育管理 6、在竞技体育的构成中,哪一部分是最重要的? A.运动训练 B.运动选材C.运动训练 D.运动管理 多选题: 7、竞技体育由哪几部分构成? A.运动选材 B.运动训练 C.运动竞赛 D.教育学因素 8、竞技体育形成的基本动因有那些?、 A.生物学因素B.个性心理因素C.社会学因 D.教育学因素 (二)竞技体育的基本特点: 判断题: 1、竞技体育中的“竞”是指比赛和竞争,“技”是指运动技艺。 2、竞争性是竞技体育赖以存在的基础。 3、竞技体育是只有很少的人参与的社会行为。 单选题: 4、在竞技体育的基本特点中,哪一个是竞技体育运动区别于其他体育运动的最本质特 点? A.竞争性 B.公平性 C.规范性 D.公开性 5.竞技体育主要是由哪些人组成的群体行为? A.教练员 B.运动员 C.裁判员 D.球迷和观众 6.下列四种选项中,有一项不属于竞技体育社会功能的选项。 A.最大限度地挖掘人的生理潜力 B.振奋民族精神 C.丰富人们的文化和精神生活 D.促进经济的发展和繁荣 多选题: 7.下列哪些选项属于竞技体育的基本特点?

高一物理天体运动.

高一物理天体的运动 一、考点探究: 1、星球表面的重力加速度; 2、天体质量、密度的求解计算问题; 3、天体瓦解问题; 4、线速度、角速度、周期、向心加速度(重力加速度)随半径(或高度)变化的关系型问题; 5、卫星发射、运行过程中的超重、失重问题; 6、第一宇宙速度的理解、推导问题; 7、同步卫星问题; 8、双星问题; 9、卫星的变轨 二、重点与难点: 1、开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。 2、开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 3、开普勒第三定律:所有行星的轨迹的半长轴的立方跟它的公转周期的平方的比值都相等。 4、万有引力定律:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比;F=G 2 21r m m ,式中G=6.67?1011 -N·m 2/kg 2。 5、万有引力定律的适用条件:质点、质量分布均匀的球体,或物体之间的距离远大于物体大小时。 6、万有引力的特点:任何客观存在有质量的物体之间都有万有引力;万有引力是一对作用力与反作用力;通常情况下万有引力很小,只有质量巨大的星球或天体附近的物体间才有实际的物理意义。 7、万有引力与重力的关系:地球表面物体所受万有引力可以分解成为物体的重力和物体随地球自转的向 心力;通常情况下,物体随地球自转的向心力很小,万有引力近似全部充当重力,即G 2r Mm =mg 。 8、天体运动:天体的运动可以近似看作匀速圆周运动,万有引力充当向心力,即F 向= G 221r m m 。 9、人造地球卫星:分为普通卫星、近地卫星和同步卫星。 10、天体运动的运算:可应用公式G 2r Mm =m r v 2=m 2 ωr=m 224T πr 计算天体的质量和密度,以及天体运动 的线速度、角速度、周期、轨道半径之间的关系。 11、第一宇宙速度:卫星沿地球表面绕地球飞行的速度;又叫环绕速度;是卫星做匀速圆周运动的最大速度;是物体成为人造卫星的最小发射速度;v=gr =7.9km/s 。 12、第二宇宙速度:脱离地球束缚的最小速度;v=11.2km/s 。 13、第三宇宙速度:脱离太阳束缚的最小速度;v=16.7km/s 。 三、考点梳理 1、基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供, Gr v m r Mm 22==mω2 r=mr T 224π 2、估算天体的质量和密度 由G 2r Mm =mr T 224π得:M=2324Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就 可以计算出中心天体的质量.由ρ=V M ,V=34πR3 得: ρ=3 233R GT r π.R 为中心天体的星体半径。 特殊:当r=R时,即卫星绕天体M 表面运行时,ρ=2 3GT π (2003年高考),由此可以测量天体的密度. 3、行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题 表面重力加速度g 0,由 02 GMm mg R = 得:02GM g R = 轨道重力加速度g ,由 2()GMm mg R h =+ 得: 22 0()()GM R g g R h R h ==++ 4、卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系

高中物理力学部分知识点归纳

高中物理力学部分知识点归纳 1、基本概念:力、合力、分力、力的平行四边形法则、三种常见类型的力、力的三要素、时间、时刻、位移、路程、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率、加速度、共点力平衡(平衡条件)、线速度、角速度、周期、频率、向心加速度、向心力、动量、冲量、动量变化、功、功率、能、动能、重力势能、弹性势能、机械能、简谐运动的位移、回复力、受迫振动、共振、机械波、振幅、波长、波速 2、基本规律:匀变速直线运动的基本规律(12个方程);三力共点平衡的特点;牛顿运动定律(牛顿第一、第二、第三定律);万有引力定律;天体运动的基本规律(行星、人造地球卫星、万有引力完全充当向心力、近地极地同步三颗特殊卫星、变轨问题);动量定理与动能定理(力与物体速度变化的关系—冲量与动量变化的关系—功与能量变 化的关系);动量守恒定律(四类守恒条件、方程、应用过程);功能基本关系(功是能量转化的量度)重力做功与重力势能变化的关系(重力、分子力、电场力、引力做功的特点);功能原理(非重力做功与物体机械能变化之间的关系);机械能守恒定律(守恒条件、方程、应用步骤);简谐运动的基本规律(两个理想化模型一次全振动四个过程五个物理量、简谐运动的对称性、单摆的振动周期公式);简谐运动的图像应用;简谐波的传播特点;波长、波速、周期的关系;简谐波的图像应用;

3、基本运动类型:运动类型受力特点备注直线运动所受合外力与物体速度方向在一条直线上一般变速直线运动的受力分析匀变速直线运动同上且所受合外力为恒力 1. 匀加速直线运动 2. 匀减速直线运动曲线运动所受合外力与物体速度方向不在一条直线上速度方向沿轨迹的切线方向合外力指向轨迹内侧(类)平抛运动所受合外力为恒力且与物体初速度方向垂直运动的合成与分解匀速圆周运动所受合外力大小恒定、方向始终沿半径指向圆心(合外力充当向心力)一般圆周运动的受力特点向心力的受力分析简谐运动所受合外力大小与位移大小成正比,方向始终指向平衡位置回复力的受力分析 4、基本方法:力的合成与分解(平行四边形、三角形、多边形、正交分解);三力平衡问题的处理方法(封闭三角形法、相似三角形法、多力平衡问题—正交分解法);对物体的受力分析(隔离体法、依据:力的产生条件、物体的运动状态、注意静摩擦力的分析方法—假设法);处理匀变速直线运动的解析法(解方程或方程组)、图像法(匀变速直线运动的s-t图像、v-t图像);解决动力学问题的三大类方法:牛顿运动定律结合运动学方程(恒力作用下的宏观低速运动问题)、动量、能量(可处理变力作用的问题、不需考虑中间过程、注意运用守恒观点);针对简谐运动的对称法、针对简谐波图像的描点法、平移法 5、常见题型:合力与分力的关系:两个分力及其合力的大小、方向六个量中已知其中四个量求另外两个量。斜面类问题:(1)斜面上静止物体的受力分析;(2)斜面上运动物体的受力情况和运动情况的分析(包括

高中物理天体运动多星问题

双星模型、三星模型、四星模型 天体物理中的双星,三星,四星,多星系统是自然的天文现象,天体之间的相互作用遵循万有引力的规律,他们的运动规律也同样遵循开普勒行星运动的三条基本规律。双星、三星系统的等效质量的计算,运行周期的计算等都是以万有引力提供向心力为出发点的。双星系统的引力作用遵循牛顿第三定律:F F =',作用力的方向在双星间的连线上,角速度相等,ωωω==21。 【例题1】天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动,周期均为T ,两颗恒星之间的距离为r ,试推算这个双星系统的总质量。(引力常量为G ) 【解析】:设两颗恒星的质量分别为m 1、m 2,做圆周运动的半径分别为r 1、r 2,角速度分别 为ω1、ω2。根据题意有 21ωω= ① r r r =+21 ② 根据万有引力定律和牛顿定律,有 G 12112 2 1r w m r m m = ③ G 12 212 21r w m r m m = ④ 联立以上各式解得 2 121m m r m r += ⑤ 根据解速度与周期的关系知 T πωω221= = ⑥ 联立③⑤⑥式解得 3 22214r G T m m π=+ 【例题2】天体运动中,将两颗彼此相距较近的行星称为双星,它们在万有引力作用下间距始终保持不变,并沿半径不同的同心轨道作匀速园周运动,设双星间距为L ,质量分别为M 1、M 2,试计算(1)双星的轨道半径(2)双星运动的周期。 解析:双星绕两者连线上某点做匀速圆周运动,即:

新课标高考物理一轮总复习第四章第六讲天体运动中的四大难点练习含解析

新课标高考物理一轮总复习第四章第六讲天体运动中的 四大难点练习含解析 天体运动中的四大难点 [A 组·基础题] 1.中国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,将法国制造的“亚太7号”通信卫星成功送入近地点209 km 、远地点50 419 km 的预定转移轨道,卫星在此轨道上运行一段时间后再经变轨成为一颗地球同步卫星,同步卫星轨道离地高度为35 786 km ,下列说法正确的是( B ) A .卫星在转移轨道运动的周期大于在同步轨道上运行的周期 B .卫星在转移轨道运动时,经过近地点时的速率大于经过远地点的速率 C .卫星在同步轨道运动时,卫星内的物体处于超重状态 D .卫星在同步轨道运动时的向心加速度小于静止于赤道上物体的向心加速度 2.有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b 是近地轨道卫星,c 是地球同步卫星,d 是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则( B ) A .a 的向心加速度等于重力加速度g B .在相同时间内b 转过的弧长最长 C .c 在4小时内转过的圆心角是π 6 D .d 的运动周期有可能是20小时 3.极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道).如图所示,若某极地卫星从北纬30°A 点的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°B 点(图中未画出)的正上方,所用时间为6 h .则下列说法正确的是( B ) A .该卫星的加速度为9.8 m/s 2 B .该卫星的轨道高度约为36 000 km C .该卫星的轨道与A 、B 两点共面

D .该卫星每隔12 h 经过A 点的正上方一次 4. 如图所示,发射远程弹道导弹,弹头脱离运载火箭后,在地球引力作用下,沿椭圆轨道飞行,击中地面目标B .C 为椭圆轨道的远地点,距地面高度为h .已知地球半径为R ,地球质量为M ,引力常量为G .关于弹头在C 点处的速度v 和加速度a ,下列结论正确的是( B ) A .v = GM R +h ,a =GM R +h 2 B .v < GM R +h ,a =GM R +h 2 C .v = GM R +h ,a >GM R +h 2 D .v < GM R +h ,a <GM R +h 2 5.(2018·河南七校摸底)2018年7月27日将发生火星冲日能量,那时火星、地球和太阳几乎排列成一线,地球位于太阳与火星之间,已知地球和火星绕太阳公转的方向相同,火星公转轨道半径约为地球的1.5倍,若将火星和地球的公转轨迹近似看成圆, 取6=2.45,则相邻两次火星冲日的时间间隔约为( C ) A .0.8年 B .1.6年 C .2.2年 D .3.2年 解析:根据开普勒定律:r 3火T 2火=r 3地T 2地则有:T 火T 地=r 3火 r 3地=278=34 6,已知地球的公转周期为1年, 则火星的公转周期为3 46年,相邻两次火星冲日的时间间隔设为t ,则:(ω地-ω火)·t = 2π,化简得: t T 地-t T 火=1,即:t 1-t 3 46 =1,求得t ≈2.2年.本题选C. 6.(2018·安徽江南十校检测)“天琴计划”是中山大学发起的探测研究引力波的科研计划.据介绍,“天琴计划”实验本身将由三颗全同卫星(SC1,SC2,SC3)组成一个等边三角形阵列,卫星本身作高精度无拖曳控制以抑制太阳风、太阳光压等外部干扰,卫星之间以激光精确测量由引力波造成的距离变化.如图所示是天琴计划示意图.设同步卫星的运行轨道半径为R ,三个全同卫星组成等边三角形的边长约为4.4R .对于这三颗地球卫星的认识,正

重点高中物理天体运动知识

重点高中物理天体运动 知识 文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

“万有引力定律”习题归类例析 万有引力定律部分内容比较抽象,习题类型较多,不少学生做这部分习题有一种惧怕感,找不着切入点.实际上,只要掌握了每一类习题的解题技巧,困难就迎刃而解了.下面就本章的不同类型习题的解法作以归类分析. 一、求天体的质量(或密度) 1.根据天体表面上物体的重力近似等于物体所受的万有引力,由天体表面上的重力加速度和天体的半径求天体的质量 由mg=G得.(式中M、g、R分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径.) [例1]宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落在星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点间的距离为L,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度ρ. [解析]此题的关键就是要根据在星球表面物体的运动情况求出星球表面的重力加速度,再根据星球表面物体的重力等于物体受到的万有引力求出星球的质量和星球的密度. 根据平抛运动的特点得抛出物体竖直方向上的位移为 设初始平抛小球的初速度为v,则水平位移为x=vt.有○1 当以2v的速度平抛小球时,水平位移为x'=2vt.所以有② 在星球表面上物体的重力近似等于万有引力,有mg=G③ 联立以上三个方程解得 而天体的体积为,由密度公式得天体的密度为。 2.根据绕中心天体运动的卫星的运行周期和轨道半径,求中心天体的质量

卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供,利用牛顿第二定律得若已知卫星的轨道半径r和卫星的运行周期T、角速度或线速度v,可求得中心天体的质量为 [例2]下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)() A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r B.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r [解析]解此题关键是要把式中各字母的含义弄清楚,要区分天体半径和天体圆周运动的轨道半径.已知地球绕太阳运行的周期和地球的轨道半径只能求出太阳的质量,而不能求出地球的质量,所以A项不对.已知月球绕地球运行的周期和地球的半径,不知道月球绕地球的轨道半径,所以不能求地球的质量,所以B项不对.已知月球绕地球运动的角速度和轨道半径,由可以求出中心天体地球的质量,所以C项正确.由求得地球质量为,所以D 项正确. 二、人造地球卫星的运动参量与轨道半径的关系问题 根据人造卫星的动力学关系 可得 由此可得线速度v与轨道半径的平方根成反比;角速度与轨道半径的立方的平方根成反比,周期T与轨道半径的立方的平方根成正比;加速度a与轨道半径的平方成反比.[例3两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为,则轨道半径之比和运动速率之比分别为() A. B.

高一物理天体运动测试题

高一物理天体运动测试题 一.选择题 1. 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道半径会慢慢减小,在半径缓慢变化过程中,卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。当它在较大的轨道半径r 1上时运行线速度为v 1,周期为 T 1,后来在较小的轨道半径r 2上时运行线速度为v 2,周期为T 2,则它们的关系是 ( ) A .v 1﹤v 2,T 1﹤T 2 B .v 1﹥v 2,T 1﹥T 2 C .v 1﹤v 2,T 1﹥T 2 D .v 1﹥v 2,T 1﹤T 2 2. 两个质量均为M 的星体,其连线的垂直平分线为AB 。O 为两星体连线的中点,如图,一个质量为M 的物 体从O 沿OA 方向运动,则它受到的万有引力大小变化情况是( ) A.一直增大 B.一直减小 C.先减小,后增大 D.先增大,后减小 3. 土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 ① 若v R ∝,则该层是土星的一部分 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ② ③若1v R ∝,则该层是土星的一部分 ④若21v R ∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④ 4. 假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是 ( ) A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力不变 C 赤道上的物体重力减小 D 放在两极地面上的物体的重力增大 5.在太阳黑子的活动期,地球大气受太阳风的影响而扩张,这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,而开始下落。大部分垃圾在落地前烧成灰烬,但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害.那么太空垃圾下落的原因是 A .大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的 B .太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小,根据牛顿第二定律,向心加速度就会不断增大,所以垃圾落向地面 C .太空垃圾在大气阻力的作用下速度减小,那么它做圆运动所需的向心力就小于实际受到的万有引力,因此过大的万有引力将垃圾拉向了地面 D .太空垃圾上表面受到的大气压力大于下表面受到的大气压力,所以是大气的力量将它推向地面的 6.用 m 表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量,h 表示它离地面的高度,R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,ω表示地球自转的角速度,则通讯卫星所受万有引力的大小为 A.等于零 B.等于22 ()R g m R h + C.等于342ωg R m D.以上结果都不正确 7. 关于第一宇宙速度,下列说法不正确的是 ( ) A 第一宇宙速度是发射人造地球卫星的最小速度 B .第一宇宙速度是人造地球卫星环绕运行的最大速度 C .第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度 D .地球的第一宇宙速度由地球的质量和半径决定的 8.如图5-1所示,以9.8m/s 的水平速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 ( ) A .s 33 B .s 332 C . 3 s D .2s 9、某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如它的轨道半径增加到原来的n 倍后,仍能够绕地球做匀速 圆周运动,则A .根据r v ω=,可知卫星运动的线速度将增大到原来的n 倍。 B .根据r mv F 2 =,可知卫星受到的向心力将减小到原来的n 1倍。 C .根据2 r GMm F =,可知地球给卫星提供的向心力将减小到原来的21n 倍。

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高中物理知识点总结人教版 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V o)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0} 8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。 2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值; (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt 3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2 合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移:s=(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo 8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g 注: (1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落 体运动的合成; (2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;

天体运动总复习绝对

龙文教育个性化辅导授课案 教师:学生:日期:星期:时段: 一.考点梳理 1.考纲要求:万有引力定律的应用、人造地球卫星的运动(限于圆轨道)、动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)都是Ⅱ类要求;航天技术的发展和宇宙航行、宇宙速度属Ⅰ类要求。 2.命题趋势:本章内容高考年年必考,题型主要有选择题:如2004年江苏物理卷第4题、2004上海卷第3题、2005年安徽卷第16题、2005年全国卷第3题、2005年北京物理卷第20题、2005年江苏物理卷第5题;计算题:如2001年全国卷第31题、2003年第24题、2004年全国卷第23题、2004年广西物理卷第16题、2005年江苏物理卷第18题、2005年广东卷第15题等。飞船、卫星运行问题与物理知识(如万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等)及地理知识有十分密切的相关性,以此为背景的高考命题立意高、情景新、综合性强,对考生的理解能力、综合分析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极高的要求,是新高考突出学科内及跨学科间综合创新能力考查的命题热点,亦是考生备考应试的难点.特别是今年10月神州六号飞船再次实现载人航天飞行试验以来,明年高考有很大可能考查与“神六”相关的天体运动问题。 3.思路及方法: (1).基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供, 即: Gr v m r Mm 22==mω2 r=mr T 224π (2).估算天体的质量和密度 由G 2r Mm =mr T 224π得:M=2324Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以 计算出中心天体的质量.

高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结

万有引力与航天知识点总结 一、人类认识天体运动的历史 1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德) 2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (布鲁诺被烧死、伽利略) 二、开普勒行星运动定律的内容 开普勒第二定律:v v >远近 开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体 才可以列比例,太阳系: 333222 ===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律 1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。 K T R =23 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝' 2r Mm F ∝ 2r Mm G F = 2、表达式:221r m m G F = 3、内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量 m1,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。 4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭 秤实验测出。 5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。 ②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。 ③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离。 ④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质 心间的距离。 6、推导:2224mM G m R R T π= ? 3224R GM T π =

高中物理天体运动知识

“万有引力定律”习题归类例析 万有引力定律部分内容比较抽象,习题类型较多,不少学生做这部分习题有一种惧怕感,找不着切入点.实际上,只要掌握了每一类习题的解题技巧,困难就迎刃而解了.下面就本章的不同类型习题的解法作以归类分析. 一、求天体的质量(或密度) 1.根据天体表面上物体的重力近似等于物体所受的万有引力,由天体表面上的重力加速度和天体的半径求天体的质量 由mg=G 得.(式中M、g、R分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径.) [例1]宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落在星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大到2倍,则抛出点与落地点间的距离为L,已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,引力常量为G,求该星球的质量M和密度ρ. [解析]此题的关键就是要根据在星球表面物体的运动情况求出星球表面的重力加速度,再根据星球表面物体的重力等于物体受到的万有引力求出星球的质量和星球的密度. 根据平抛运动的特点得抛出物体竖直方向上的位移为 设初始平抛小球的初速度为v,则水平位移为x=vt.有○1 当以2v的速度平抛小球时,水平位移为x'= 2vt.所以有② 在星球表面上物体的重力近似等于万有引力,有mg=G ③ 联立以上三个方程解得 而天体的体积为,由密度公式得天体的密度为。 2.根据绕中心天体运动的卫星的运行周期和轨道半径,求中心天体的质量 卫星绕中心天体运动的向心力由中心天体对卫星的万有引力提供,利用牛顿第二定律得 若已知卫星的轨道半径r和卫星的运行周期T、角速度或线速度v,可求得中心天体的质量为 [例2]下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量G是已知的)() A.地球绕太阳运行的周期T和地球中心离太阳中心的距离r B.月球绕地球运行的周期T和地球的半径r C.月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离r D.月球绕地球运动的周期T和轨道半径r [解析]解此题关键是要把式中各字母的含义弄清楚,要区分天体半径和天体圆周运动的轨道半径.已知地球绕太阳运行的周期和地球的轨道半径只能求出太阳的质量,而不能求出地球的质量,所以A项不对.已知月球绕地球运行的周期和地球的半径,不知道月球绕地球的轨道半径,所以不能求地球的质量,所以B 项不对.已知月球绕地球运动的角速度和轨道半径,由可以求出中心天体地球的质量,所以C项正确.由求得地球质量为,所以D项正确. 二、人造地球卫星的运动参量与轨道半径的关系问题 根据人造卫星的动力学关系 可得

2019届一轮复习人教版 天体运动 教案

2019届一轮复习人教版天体运动复习课教案 主备人:使用人:时间:2018年9月 课题天体运动复习课课时 1 课型复习课 教重点1.卫星变轨问题相关讨论 2.双星及多星问题讨论 依据:对天体运动的理解和分析。(课 程标准) 教 难点 用万有引力分析解决问题。依据:高考考点。 习目标一、知识目标 1、生能利用万有引力分析卫星变轨的过程。 2、生会用牛顿定律及圆周运动相关公式分析双星及多星的圆周运 动。 二、能力目标 通过天体运动的分析,让生深刻理解万有引力的综合应用过程和方法。 教具多媒体课件、教辅 教 环节 教内容教师行为生行为设计意图时间 1.课前3分钟公式小考:万有引 力、圆周运动相关 公式 1巡视答题情况 2评价小考结果 1互批、订正答 案 检测万有 引力知识 点掌握情 况。 K 3分钟 2.承接结果 生讲解专题三:卫 星变轨问题。 1聆听生讲解过 程,并及时评价。 2、答疑解决生 讲解过程中出现 的问题。 1、生讲解专 题三 2、生点评 3、生修改整理 卫星变轨问题。 1、验收 生自主 习的结 果。 10分 钟

3. 做议讲评1.双星及多星问题 的圆周运动 1.讲解双星的圆 周运动过程 2.讲解三星的圆 周运动(直线型、 三角形) 3.讲解四星问题 (三角形、正方 形) 1、生听讲双星 圆周运动,并回 答问题 2. 生尝试分析 三星圆周运动。 3. 生分析四星 圆周运动。 训练生 分析、解 决习题的 能力。 20分 钟 4.总结提升1.卫星变轨问题。 2.双星及多星问题 1、教师补充提 升,加深理 解。 1、回忆。 2、小组或同桌 提问、背诵。 3、抽签回答条 件。 巩固所, 完成本课 习目标。 5分钟 5.目标检测绿本68页考向1 白本260页9题 1、巡视生做 答。 2、公布答案。 3、评价生作答 结果。 1、练习册上作 答。 2、同桌互批。 3、订正答案。 检查生 对本课所 的掌握情 况 5分钟 6布置下节课自主习任务1.完成白册260-261页习题。 2.练习使用“高轨低速长周期”,会分析处理卫星变轨问题 3.限时30分钟。 3分钟

天体运动总复习绝对经典汇总

一.考点梳理 1.考纲要求:万有引力定律的应用、人造地球卫星的运动(限于圆轨道)、动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)都是Ⅱ类要求;航天技术的发展和宇宙航行、宇宙速度属Ⅰ类要求。 2.命题趋势:本章内容高考年年必考,题型主要有选择题:如2004年江苏物理卷第4题、2004上海卷第3题、2005年安徽卷第16题、2005年全国卷第3题、2005年北京物理卷第20题、2005年江苏物理卷第5题;计算题:如2001年全国卷第31题、2003年第24题、2004年全国卷第23题、2004年广西物理卷第16题、2005年江苏物理卷第18题、2005年广东卷第15题等。飞船、卫星运行问题与物理知识(如万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等)及地理知识有十分密切的相关性,以此为背景的高考命题立意高、情景新、综合性强,对考生的理解能力、综合分析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极高的要求,是新高考突出学科内及跨学科间综合创新能力考查的命题热点,亦是考生备考应试的难点. 特别是今年10月神州六号飞船再次实现载人航天飞行试验以来,明年高考有很大可能考查与“神六”相关的天体运动问题。 3.思路及方法: (1).基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供, 即: Gr v m r Mm 22==mω2 r=mr T 224π (2). 由G 2r Mm =mr T 224π得:M=2 324Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出中心天体的质量. 由ρ=V M ,V=34πR3 得: ρ=3 233R GT r π.R 特殊:当r=R时,即卫星绕天体M 表面运行时,ρ=2 3GT π (2003年高考),由此可以测量天体的密度. (3)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题 表面重力加速度g 0,由02 GMm mg R = 得:02GM g R = 轨道重力加速度g ,由2()GMm mg R h =+ 得:2 20()()GM R g g R h R h ==++ (4) (1)由Gr v m r Mm 2 2=得:v=r GM (2)由G2r Mm =mω2 r得:ω=3r GM (3)由2 224Mm G m r r T π=得:3 2r T GM π = 即轨道半径越大,绕行周期越大. (5)地球同步卫星 所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星,它的周期T =24h .要使卫星同步,同步卫星只能位于赤道正上方某一确定高度h . 由: G2 224()Mm m R h T π=+(R+h) 2 3 2 4h R GMT π=-=3.6×104km=5.6R R

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