天體運(yùn)動(dòng)及其使用專題

1、天體運(yùn)動(dòng)及其使用專題課前預(yù)學(xué)案（課前獨(dú)立完成）一、 開(kāi)普勒三大定律的內(nèi)容是什么？第一定律：第二定律：第三定律：二、 回顧向心力的公式有哪一些？萬(wàn)有引力定律的公式是怎樣的？萬(wàn)有引力常量G是誰(shuí)通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)出來(lái)的？三、 所有行星或衛(wèi)星運(yùn)行的軌道都能夠近似看做園，那么它們做圓周運(yùn)動(dòng)是由什么力提供向心力呢？請(qǐng)推導(dǎo)出行星或衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行的線速度、角速度、周期、向心加速度公式。（我）四、 通過(guò)上面的推導(dǎo)你能得出開(kāi)普勒第三定律中R3/T2=k中的k為什么只由中心天體的質(zhì)量決定嗎？五、 地球上的物體所受的重力近似等于萬(wàn)有引力，那么關(guān)系式是怎么樣的？六、 回顧三大宇宙速度，并自己試著推導(dǎo)第一宇宙速度。課前

2、復(fù)習(xí)作業(yè)：1(多選)在討論地球潮汐成因時(shí)，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行軌道與月球繞地球運(yùn)行軌道可視為圓軌道已知太陽(yáng)質(zhì)量約為月球質(zhì)量的2.7107倍，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道半徑約為月球繞地球運(yùn)行的軌道半徑的400倍關(guān)于太陽(yáng)和月球?qū)Φ厍蛏舷嗤|(zhì)量海水的引力，以下說(shuō)法準(zhǔn)確的是( )A太陽(yáng)引力遠(yuǎn)大于月球引力 B太陽(yáng)引力與月球引力相差不大C月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小相等 D月球?qū)Σ煌瑓^(qū)域海水的吸引力大小有差異2如圖441所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽(yáng)的引力，并繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法準(zhǔn)確的是( )圖441A太陽(yáng)對(duì)各小行星的引力相同 B各小行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年C小行星

3、帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值D小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值3為了對(duì)火星及其周圍的空間環(huán)境實(shí)行探測(cè)，我國(guó)已發(fā)射第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”假設(shè)探測(cè)器在離火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，周期分別為T1和T2.火星可視為質(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬(wàn)有引力常量為G.僅利用以上數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算出( )A火星的密度和火星表面的重力加速度 B火星的質(zhì)量和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力C火星的半徑和“螢火一號(hào)”的質(zhì)量 D火星表面的重力加速度和火星對(duì)“螢火一號(hào)”的引力42012年4月30日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的中圓軌道衛(wèi)星，其軌道半

4、徑為2.8107 m它與另一顆同質(zhì)量的同步軌道衛(wèi)星(軌道半徑為4.2107 m)相比( )A向心力較小 B動(dòng)能較大C發(fā)射速度都是第一宇宙速度 D角速度較小教師對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況實(shí)行評(píng)估：課堂導(dǎo)學(xué)案一、 中心天體質(zhì)量和密度的計(jì)算（教師引導(dǎo)，學(xué)生獨(dú)立完成）同步訓(xùn)練1(2012福建高考)一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其線速度大小為v.假設(shè)宇航員在該行星表面上用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一質(zhì)量為m的物體重力，物體靜止時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N.已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為( )A. B. C. D.解題思路及擴(kuò)張延伸：遷移應(yīng)用1如圖所示，是美國(guó)的“卡西尼”號(hào)探測(cè)器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)7年的“艱苦”旅行，進(jìn)入繞土星

5、飛行的軌道若“卡西尼”號(hào)探測(cè)器在半徑為R的土星上空離土星表面高h(yuǎn)的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時(shí)間為t，已知萬(wàn)有引力常量為G，則下列關(guān)于土星質(zhì)量M和平均密度的表達(dá)式準(zhǔn)確的是( )AM， BM，CM， DM，二、衛(wèi)星的發(fā)射、運(yùn)行和變軌1、所用衛(wèi)星繞地球運(yùn)行是由什么力提供向心力的？所以衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道的圓心在哪里？若是同步衛(wèi)星又該怎樣運(yùn)行呢？2、請(qǐng)計(jì)算同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行時(shí)距離地球表面的高度。（已知M、R、G、T），所有同步衛(wèi)星有哪些物理量是相同的？同學(xué)們現(xiàn)在你能計(jì)算其他衛(wèi)星的同步衛(wèi)星的高度了嗎？同步訓(xùn)練2(2013廣東高考)如圖443，甲、乙兩顆衛(wèi)星以相同的軌道半徑分別繞質(zhì)量為M和2M的

6、行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法準(zhǔn)確的是( )A甲的向心加速度比乙的小B甲的運(yùn)行周期比乙的小C甲的角速度比乙的大D甲的線速度比乙的大3、請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)和近心運(yùn)動(dòng)分析衛(wèi)星如何才能實(shí)現(xiàn)變軌？同步訓(xùn)練3(2012天津高考)一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原的，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的( )A向心加速度大小之比為41 B角速度大小之比為21C周期之比為18 D軌道半徑之比為12同步訓(xùn)練4 (多選)(2013屆湖南衡陽(yáng)八中模擬)2012年6月18日早上5點(diǎn)43分“神舟九號(hào)”飛船完成了最后一次變軌，在與“天宮一號(hào)”對(duì)接之前“神舟九號(hào)”共完成了4次變軌，“神舟九號(hào)”某次變軌的示意圖如圖所示，在A點(diǎn)從橢圓軌道進(jìn)入圓形軌道，B為軌道上的一點(diǎn)關(guān)于飛船的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中準(zhǔn)確的有( )A在軌道上經(jīng)過(guò)A的速度小于經(jīng)過(guò)B的速度B在軌道上經(jīng)過(guò)A的動(dòng)能小于