专题天体的运动资料

合集下载

天体运动知识点高三

天体运动知识点高三

天体运动知识点高三地球是我们生活的家园,而天体运动是地球上许多自然现象的基础。

了解天体运动的知识对于高三学生来说尤为重要,不仅可以帮助我们更好地理解地球和宇宙的奥秘,还可以为我们的科学知识打下坚实的基础。

接下来,本文将为你介绍一些高三学生需要了解的天体运动知识点。

1. 天体运动的基本规律天体运动的基本规律包括日月运行、星体的视运动和星体的真运动。

首先是日月运行,地球围绕太阳公转,同时自转形成了白天和黑夜的现象。

而月球则围绕地球运行,形成了月相变化的规律。

其次是星体的视运动,指的是星体在观测者的视线中的位置变化。

最后是星体的真运动,指的是星体在宇宙中的真实运动轨迹。

2. 星体的分类星体主要分为恒星、行星和卫星。

恒星是太阳系外的独立光源,包括太阳、其他恒星和星团等。

行星则是绕着太阳运行的天体,包括地球、水金火木土等行星。

卫星是绕行星运行的天体,比如地球的卫星——月球。

3. 星座与星区的观测在观测星体时,我们常常会听说星座和星区。

星座是指天球被划分成的多个区域,用于天文观测的定位。

人们根据天文学家所记录的星象划定了88个星座。

星区则是指天空中划分的更小的区域,用于更精确地观察和记录星体的位置和运动。

4. 天体现象的观测与解释天体现象包括日食、月食、流星雨等。

日食是指月球掩盖太阳,导致地球某一地区出现日暗的现象;月食则是指地球阻挡住太阳光照射到月球上的现象。

而流星雨则是指大量流星在同一时间和同一区域出现的现象。

这些天体现象的观测与解释有助于我们对宇宙的理解和探索。

5. 星空导航和星空观测星空导航是利用星体的位置和运动来确定自己所处位置的方法。

古代航海者常常利用星座和星体的位置来确定航向和航海位置。

而在现代,星空观测成为了一种流行的科普活动,也为我们提供了观测星体和了解宇宙的机会。

总结起来,天体运动是高三学生应该关注和了解的重要知识点。

通过学习天体运动,我们不仅能够更好地理解地球和宇宙的运行规律,还能够培养我们的科学素养和观察力。

高一必修二天体运动知识点

高一必修二天体运动知识点

高一必修二天体运动知识点天体运动,是指地球以及其他天体在宇宙空间中的运动规律。

对于高一学生来说,掌握天体运动的相关知识点,不仅能够增长自己的科学常识,还能够更好地理解宇宙的奥秘。

一、地球的自转和公转地球的自转是指地球围绕它的自转轴每23小时56分钟转动一圈。

这个运动使得我们在地球的表面上看到太阳升起和落下,形成了昼夜交替的现象。

地球公转是指地球绕着太阳的运动,花费一年的时间完成一圈。

地球的公转轨道呈椭圆形,这就是我们常说的四季变化的原因。

二、昼夜交替和季节变化地球的自转使得地球表面不同地区的人们在不同的时间段可以观察到太阳。

地球公转的椭圆轨道使得地球离太阳的距离不断变化,所以地球表面的温度也随之变化。

因此,不同地区在不同季节的时候,可以感受到不同的气候。

比如,南半球的国家在北半球的冬天正好是夏天。

三、日食和月食日食是指地球、月球和太阳的一种特殊排列情况,当太阳、月球和地球三者完全对齐时,地球上的部分地区将会看到太阳被月球遮挡的现象。

月食则是相反的情况,当地球位于月球和太阳之间时,月球会进入地球的影子中,从而使得观察者可以看到月球被遮挡的一部分或全部。

四、星座和星系星座是指被人们认定并命名的一组天体。

夜晚只要仔细观察,就能够看到星空中有很多明亮的星星组成各种不同的图案,这些图案被称为星座。

星系则是由星星、气体、尘埃等物质组成的巨大天体系统,其中最著名的就是我们所在的银河系。

星系的形状各不相同,有螺旋形的、圆盘形的等等。

五、恒星和星际间的距离恒星是宇宙中的一种天体,恒星通常是由氢、氦等气体组成的。

恒星的亮度和质量不同,所以我们在夜晚能够看到的星星有明亮的有暗淡的。

恒星之间的距离是非常遥远的,它们以光速传播的光花费的时间可能是几年甚至几几百几千年。

这也意味着我们看到的恒星可能已经消失了,但它的光还在传播到我们这里。

通过了解这些天体运动的知识点,我们可以更好地理解宇宙的构造和运行规律,对我们的科学素养和对宇宙的好奇心都是一种提升。

物理高考专题-天体运动

物理高考专题-天体运动

天体运动一、开普勒行星运动定律(不仅适用于行星绕太阳,也适用于卫星绕行的运动)第一定律:轨道定律——行星(卫星)绕太阳的运动轨迹是椭圆,太阳(行星)处于椭圆的一个焦点上。

第二定律:面积定律——行星(卫星)与太阳(行星)的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

推论:离中心天体越近,线速度越大,角速度越大。

第三定律:周期定律——轨道半长轴的三次方与周期平方的比值是一个定值,该定值与中心天体有关。

k Ta =23二、求解天体质量的两个思路1、黄金代换式 2gR GM =➩GgR M 2=G :引力常量 M :天体自身质量 g :天体表面重力加速度 R :天体自身半径 2、利用环绕天体做匀速圆周运动的相关物理量计算中心天体质量——万有引力提供向心力r T m r m r v m r Mm G 2222)2(πω===(r :环绕天体到中心天体球心的距离)➪ G r v M 2= G r M 32ω= 2324GT r M π= GT v M π23= 3、对应天体密度公式VM=ρ GRgπρ43=3243GR r v πρ= 33243GR r πωρ= 3233R GT r πρ= 32383GR T v πρ=三、中心天体与环绕天体系统各物理量的变化关系rGMv =r ↑ v ↓ 3rGM=ω r ↑ ω↓ GM r T 32π= r ↑ T ↑ 2rGMa n =r ↑ n a ↓ 四、变轨问题升空过程:1→2→3需在Q 点和P 点分别点火加速速度关系:1Q v <2Q v 2P v <3P v又因为1和3轨道均为圆轨道,由r ↑ v ↓可知:2P v <3P v <1Q v <2Q v (2轨道上Q →P 过程中引力做负功)回收过程:3→2→1需在P 点和Q 点分别点火减速,故速度关系仍满足2P v <3P v <1Q v <2Q v 加速度关系:mF a 引=,故21Q Q a a =>32P P a a =。

必修二物理天体运动

必修二物理天体运动

必修二物理天体运动
天体运动是指天空中各种天体(如行星、卫星、彗星等)的运
动规律。

在物理学中,我们通过研究天体运动来了解宇宙的运行规律,这对于我们认识宇宙、地球以及人类的生存环境都具有重要意义。

首先,我们来看地球的运动。

地球是我们居住的星球,它既围
绕太阳运行,又自转自转。

地球绕太阳公转的轨道是一个椭圆形,
这一运动周期为一年。

同时,地球也自转自转,自转周期为一天。

这两种运动共同决定了我们的日夜交替和季节变化。

其次,我们再来看看其他天体的运动。

行星、卫星、彗星等天
体也都有各自的运动规律。

行星绕太阳运行,卫星绕行星运行,彗
星则有着不规则的轨道,这些运动规律都受到万有引力定律的影响。

通过对这些天体运动规律的研究,我们可以更深入地了解宇宙的奥秘。

天体运动的研究不仅仅是物理学家的事业,它也对我们的生活
产生着深远的影响。

例如,通过对天体运动规律的研究,我们可以
预测日食、月食等天文现象的发生时间,这对于农业、航海和航天
等领域都具有重要意义。

总之,天体运动是物理学中的重要内容,它帮助我们认识宇宙的规律,推动了人类对宇宙的探索。

通过对天体运动的研究,我们可以更好地理解宇宙的运行规律,这对于我们认识世界、改造世界都具有重要意义。

希望我们能够继续深入研究天体运动的规律,探索更多的宇宙奥秘。

天体运动章节知识点总结

天体运动章节知识点总结

天体运动章节知识点总结1. 日的运动太阳是太阳系中的主要天体之一,其运动对太阳系中其他天体的运动都有着重要的影响。

日的运动包括日冕的运动、日球的自转和公转。

据观测,太阳自转是不均匀的,赤道区域的自转速度要比极区快得多。

此外,太阳还会产生大规模的太阳风和太阳黑子等现象。

这些现象都会影响着地球和其他行星的运动。

2. 月的运动月球是地球的天然卫星,月球的运动对地球的潮汐和太阳系其他行星的运动都有着显著的影响。

月球有自己的自转和公转运动,但由于月球的自转周期和公转周期相等,使得我们只能从地球上看到月球的一面。

另外,由于地球自转产生的离心力和引力的作用,月球的轨道还会发生变形。

月球的周期性现象也是天文学家们研究的重要对象,例如日食和月食等现象都是由月球的运动引起的。

3. 行星的运动在太阳系中,行星的运动也是天文学家们关注的重点。

根据观测结果,行星的轨道都呈椭圆形,且它们的公转速度和周期都是不相同的。

这也是开普勒三定律的一个重要内容。

此外,由于行星的自转轴倾角、自转速度和公转速度的不同,使得我们在不同的时间和位置观测到行星的外观也会有所不同。

4. 彗星的运动彗星是太阳系中的一种小天体,它的运动规律和其他天体有所不同。

彗星的轨道一般十分长而狭窄,其中一部分建立在近日点的轨道上,广大部分则建立在充满星际空间的轨道上。

一般来说,彗星的轨道可以划分为椭圆形、抛物线和双曲线三种,而椭圆形轨道的彗星更多为周期性彗星。

彗星的运动规律和光度变化也成为了天文学家们研究的重要课题。

5. 引力与牛顿运动定律牛顿的引力定律是自然科学的基本定律之一,它揭示了天体之间相互作用的规律。

根据牛顿的引力定律,每两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

而牛顿的运动定律可以描述物体的运动状态和受力情况。

这些定律对于天体运动的研究有着重要的意义,也为我们理解宇宙的运动提供了重要的基础。

总而言之,天体运动是天文学中的重要课题,它包括日、月、行星和彗星的运动规律,引力和牛顿运动定律等多个方面。

高中物理天体运动知识点

高中物理天体运动知识点

高中物理天体运动知识点在高中物理的学习中,天体运动是一个重要且有趣的部分。

它不仅帮助我们理解宇宙中天体的运行规律,还为我们打开了探索未知世界的大门。

接下来,让我们一起深入了解天体运动的相关知识点。

一、开普勒定律开普勒定律是描述天体运动的基本规律,包括三条重要内容:1、开普勒第一定律(轨道定律):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焦点上。

这意味着行星的轨道不是完美的圆形,而是椭圆形,且太阳并非位于中心,而是在焦点之一的位置。

2、开普勒第二定律(面积定律):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相等的面积。

简单来说,就是行星在靠近太阳时运动速度较快,远离太阳时运动速度较慢,但单位时间内扫过的面积相同。

3、开普勒第三定律(周期定律):所有行星的轨道半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

用公式表示为:$\frac{a^3}{T^2} = k$,其中$a$是轨道半长轴,$T$是公转周期,$k$是一个对所有行星都相同的常量,但对于不同的恒星系统,$k$值不同。

二、万有引力定律万有引力定律是由牛顿发现的,它指出:任何两个物体之间都存在相互吸引的力,其大小与这两个物体的质量乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。

公式为:$F = G\frac{m_1m_2}{r^2}$,其中$F$是两个物体之间的引力,$G$是引力常量,约为$667×10^{-11} N·m^2/kg^2$,$m_1$和$m_2$分别是两个物体的质量,$r$是两个物体质心之间的距离。

万有引力定律是天体运动的核心定律,它解释了天体之间的相互作用和运动规律。

例如,地球围绕太阳公转就是因为受到太阳对地球的万有引力作用。

三、天体质量和密度的计算1、利用万有引力定律计算天体质量对于绕中心天体做匀速圆周运动的天体,可根据万有引力提供向心力来计算中心天体的质量。

假设一个天体$m$绕中心天体$M$做匀速圆周运动,轨道半径为$r$,周期为$T$,则有:$G\frac{Mm}{r^2} =m\frac{4\pi^2}{T^2}r$,解得中心天体质量$M =\frac{4\pi^2r^3}{GT^2}$。

高中物理必修二天体运动

高中物理必修二天体运动

高中物理必修二天体运动
高中物理必修二天体运动包括:
1、太阳系的结构:太阳系由太阳、八大行星、行星环、小行星带、彗星等组成,它们均遵循简单的公转和自转运动规律。

2、地球公转和自转:公转是指地球绕太阳公转的运动,一个公转周期约为365日。

而自转是指地球围绕自身的轴向自转,一个自转周期为23小时56分钟,这些运动实践使得每天有一天白天,一天黑夜
3、月球公转:是指月球绕地球公转的运动,这个运动周期则叫月相,是比较常见的一种天体运动,历时一个月。

4、月球自转:月球的自转是指月球围绕自身的轴向自转,而这个自转周期恰好与它的公转周期相同,也是27.3217日。

这就是为什么你从地球上看月亮,一周之中月相的变化就一直是一种一个模样的原因。

天体运动知识点总结笔记

天体运动知识点总结笔记

天体运动知识点总结笔记天体运动,是指天体在空间中运动的规律和现象。

它包括行星、卫星、彗星等天体的运动规律和运动状态。

在地球上观测到的天体运动,主要为地球和其他天体的相对运动,例如太阳在天空中的日运动、行星在天空中的年运动等。

天体运动的规律是宇宙运动定律的具体应用,是了解宇宙的基础。

下面对天体运动的一些知识点进行总结。

一、天体的自转1. 天体的自转是指天体自身围绕自己的轴线转动。

在太阳系中,太阳、地球、其他行星和卫星都有自转运动。

自转是造成天体自身的白昼和黑夜的原因。

2. 特别地,太阳自转速度在赤道上约为25天转一圈,在极地上约为35天转一圈。

而地球的自转速度约为24小时转一圈。

3. 当天体自转速度增大时,天体的赤道凸起会变大,使得天体呈现扁球狀。

4. 行星和卫星的自转是与它们的公转方向一致的,这种现象称为自转共享现象。

二、地球的公转1. 地球绕太阳运行一周的时间称为地球的一年。

地球公转轨道是椭圆形的,由于轨道的椭圆度,地球到太阳的距离会有所变化,这种现象称为近日点和远日点。

2. 地球的公转速度约为每秒30千米,公转轨道的倾角是23.5度,这是引起四季变化的原因。

在北半球的夏至时,地球北半球远离太阳,而南半球靠近太阳;在冬至时则相反。

春分和秋分时,地球两极离太阳距离相等。

3. 我们所感受到的四季变化是由地球公转和地球轴的倾斜造成的。

地球自转使得不同地区的太阳高度角不同,从而造成了不同季节的温度差异。

4. 天体的公转速度是由其离太阳的距离决定的,公转周期越长,离太阳越远。

三、行星的轨道运动1. 行星的公转轨道是椭圆形的,椭圆的几何性质由轨道长短轴的长度决定。

轨道的长短轴之比称为离心率,离心率越小,椭圆越圆。

离心率为零时,轨道为圆形;随着离心率的增加,轨道趋向椭圆形。

2. 地球是典型的椭圆轨道行星,太阳位于椭圆轨道的一个焦点上。

3. 行星的近日点和远日点分别是距太阳最近和最远的点。

在近日点时,行星运行速度最快,在远日点时运行速度最慢。

高一物理之天体运动

高一物理之天体运动

天体运动问题:1,开普勒第三定律:=k例:月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,运行周期约为27天,应用开普勒第三定律计算:在赤道平面离地多高时,人造卫星随地球一起转动,就像是停留在天空中不动一样。

规律总结:若将天体的运动看成圆周运动,则=k,解题时常用两星体比较,此时有=因此利用开普勒第三定律可以求解运动时间,轨道半径,绕行速度的比值问题。

注意点:公式中的k是一个与行星无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,k的值不同,k的值与中心天体有关。

练习:对于开普勒第三定律的表达式=k的理解,正确的是()A.k与成正比B.k与成反比C,k的值是与a和T无关的量D,k值与行星自身无关2,太阳对行星引力规律的推导基本思想:引力作为合外力提供向心力。

(合外力提供向心力是解决天体运动问题的核心思想)结论:F正比于例1:地球质量约为月球质量的81倍,宇宙飞船从地球飞往月球,当飞至某一位置时,宇宙飞船所受到的合力为零,问:此时飞船在空间的什么位置?(已知地球与月球之间的距离是3.84x km)例2:已知太阳光从太阳射到地球需要500s,地球绕太阳的公转周期约为3.2x s,地球的、质量约为6x kg,求太阳对地球的引力为多少?练习:把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周,有火星和地球绕太阳运动的周期之比可以求得()A,火星和地球的质量之比B,火星和太阳的质量之比C.火星和地球到太阳的距离之比D.火星和地球绕太阳运行速度大小之比3,万有引力定律注意点:1,万有引力定律公式适用的条件;1:万有引力公式适用于质点间的引力大小计算2:对于可视为质点的物体间的引力求解也可以利用万有引力公式,如两物体间的距离远小于物体本身的大小时,物体可以视为质点:均匀球体可以视为质量集中于球心的质点3:当物体不能看成是质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,理论上讲,求出两个物体上每个质点与另一个物体上所有质点的万有引力,然后求合力在通常情况下,万有引力非常小,只有在质量巨大的星球之间或天体与天体附近的物体间,它的存在才有实际意义,故在分析地球表面上物体间的受力时,不考虑物体间的万有引力,只考虑地球对物体的引力。

天体运动知识点范文

天体运动知识点范文

天体运动知识点范文天体运动是指在天体之间互相影响下的运动。

主要包括行星、卫星、恒星等天空中的天体以及它们之间的相对运动。

以下是天体运动的几个重要知识点:一、日月运动1.自转:地球自西向东自转一周约24小时,导致我们眼中的太阳和月亮从东方升起,西方落下。

2.公转:地球绕太阳公转一周约365天,形成一年。

3.月球运动:月球绕地球公转一周约27.3天,形成一个月。

二、行星运动1.行星公转:行星绕太阳公转,形成行星运动,公转周期各异,如水星约88天,金星约225天,地球约365天等。

2.行星自转:行星也有自转运动,自转周期不同。

例如地球自转一周约24小时,金星自转一周约243天。

三、椭圆轨道1.开普勒定律:行星绕太阳运动的轨道为椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。

2.卫星轨道:卫星绕行星或其他天体的运动也遵循开普勒定律,轨道为椭圆,行星或其他天体位于椭圆焦点上。

四、理解黄道和赤道黄道:地球绕太阳公转所形成的轨道。

因为地球轴线倾斜,所以黄道和赤道有交点,这些交点被称为春分点和秋分点,分别是春分和秋分时太阳直射地球的位置。

赤道:是地球表面上一条经纬线,和地球自转轴相交成90度,被定义为赤道面。

赤道为太阳直射地球的区域,因此赤道附近气温较高。

五、四季变化1.轨道倾角:地球的轴倾角是23.5度,这意味着地球在绕太阳公转时,北半球与南半球接收到的太阳辐射不同,导致了四季的变化。

2.日照时间:当地球一些地区倾斜朝向太阳时,该地区会接受到更多的阳光,白天时间更长,温度更高,这就是夏季。

相反,当地区远离太阳时,白天时间更短,温度更低,这就是冬季。

六、恒星运动1.恒星自转:恒星也有自转运动,不同恒星的自转周期各异,但通常会比行星长得多。

2.恒星行星绕行:行星围绕恒星公转,这是我们观察到的恒星运动。

七、天体互相影响1.重力:行星、卫星和恒星等天体之间相互吸引,形成重力。

根据万有引力定律,任何两个天体之间都存在引力,大小与它们的质量和距离有关。

天体运动高一笔记

天体运动高一笔记

天体运动高一笔记一、天体运动的基本规律天体运动是指天空中各种天体的运动方式和规律。

在观察天体运动时,我们可以发现一些共同的规律。

1. 星体自转星体自转是指星体绕自身轴心旋转的运动。

根据观测数据,我们发现大部分星体都具有自转运动。

2. 星体公转星体公转是指星体绕另一颗星体(一般是恒星)旋转的运动。

地球绕太阳公转,月球绕地球公转。

3. 星体轨道星体的公转运动会形成一条轨道。

根据轨道的形状,我们可以将星体的运动分为圆形轨道、椭圆轨道、抛物线轨道和双曲线轨道。

二、行星的运动规律行星是太阳系中的天体,它们的运动规律具有一些独特的特点。

1. 行星的公转行星绕着太阳公转,遵循椭圆轨道。

根据开普勒定律,行星公转的轨道是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。

2. 行星的自转行星也具有自转运动。

地球自转的周期是24小时,而其他行星的自转周期有所不同。

3. 行星的季节变化行星的季节变化是由于行星自转轴与其公转轨道之间的倾斜角度造成的。

地球的季节变化是由地球自转轴与黄道的倾斜造成的。

三、人工卫星的运动除了天体本身的运动外,人类还通过发射卫星来进行观测和通信。

人工卫星的运动也遵循一些规律。

1. 卫星的轨道人工卫星的轨道可以分为地心轨道和地球同步轨道。

地心轨道是指卫星绕地球公转的轨道,而地球同步轨道是指卫星以与地球的自转速度相同的速度绕地球公转,使得卫星始终停留在同一点上。

2. 卫星的通信人工通信卫星用于实现远距离通信。

卫星在轨道上运行时,利用接收器和发射器与地面站进行通信,将信号从一个地点传输到另一个地点。

以上是关于天体运动的高一笔记的简要概述。

通过观察和研究天体运动的规律,我们可以更好地理解宇宙的奥秘和地球的运动。

物理高考知识点天体运动

物理高考知识点天体运动

物理高考知识点天体运动天体运动是物理学中一个重要的研究领域,它研究的是天体在宇宙中的运动规律以及对其他天体的相互影响。

在高考物理考试中,天体运动是考察的重点之一。

本文将从天体运动的基本规律、天体间的引力作用等角度来探讨物理高考中的天体运动相关知识点。

1. 天体运动的基本规律天体运动遵循着两个基本规律:开普勒定律和牛顿万有引力定律。

1.1 开普勒定律开普勒定律是物理学家开普勒在16世纪提出的,它包括三条基本规律:1.1.1 第一定律:椭圆轨道定律行星绕太阳运动的轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。

1.1.2 第二定律:面积定律行星在相等的时间内扫过的面积相等。

这意味着当离太阳较近时,行星运动速度较快,而离太阳较远时,运动速度较慢。

1.1.3 第三定律:调和定律行星公转周期的平方与它的半长轴的立方成正比。

即 T^2 ∝ a^3,其中 T 为公转周期,a 为半长轴。

1.2 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了两个天体之间的引力作用,它的数学表达式为 F = G * (m1 * m2) / r^2,其中 F 为引力的大小,G 为引力常量,m1 和 m2 分别为两个天体的质量,r 为它们之间的距离。

2. 太阳系的运动规律太阳系是一个庞大的天体系统,其中包括太阳、八大行星、卫星、小行星等。

太阳系的运动规律主要包括行星的公转和自转、月球的月食和日食等。

2.1 行星的公转和自转行星围绕太阳公转,它们具有不同的公转周期和轨道。

同时,行星也具有自转,自转的周期和轴倾角各异。

2.2 月球的月食和日食月球绕地球公转,地球和太阳在月球所在的平面上。

当地球、月球、太阳三者处于一条直线上时,会发生月食;当月球正好挡住太阳时,会发生日食。

3. 天体间的引力作用天体间存在着万有引力作用,它是宇宙中的最基本的相互作用之一。

3.1 行星公转的稳定性行星的公转轨道是由太阳的引力和行星的运动速度共同决定的。

当行星离太阳较远时,引力较小,行星的平衡速度较慢;当行星离太阳较近时,引力较大,行星的平衡速度较快。

天体运动的知识点总结

天体运动的知识点总结

天体运动的知识点总结一、天体运动的基本规律1.开普勒三定律开普勒三定律是描述行星运动规律的基础。

第一定律指出,行星绕太阳运动的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆的一个焦点上。

第二定律说明,行星在椭圆轨道上的矢量面积相等。

第三定律指出,行星绕太阳转一圈的时间的平方和它的椭圆轨道长轴的立方是成正比的。

2.行星的运动行星绕太阳运动主要有公转和自转两种运动。

公转是指行星绕太阳运动的运动,而自转是行星自身绕自身轴心旋转的运动。

行星公转的轨道有椭圆轨道、近圆轨道和双星轨道等不同类型。

而行星的自转速度和方向不同,有的自转周期很长,有的则较短。

3.卫星运动卫星是围绕行星运动的天体,它也有公转和自转两种运动。

卫星绕行星的公转轨道也是椭圆的,而卫星自转的速度和方向也是不同的。

卫星的运动规律受到行星的引力和其他因素的影响,会有不同的轨道变化。

4.彗星运动彗星是太阳系中的一种天体,它主要由冰和尘埃组成。

彗星的运动轨道也是椭圆的,但它的运动周期比较长,有的甚至达到几百年。

彗星的运动受到引力影响,会有轨道的变化和星头尾的形成。

二、天体运动的测量和研究方法1.天体运动的观测方法天体运动的观测方法主要有地基观测和空间观测两种。

地基观测是利用天文台等地面设施进行观测,通过望远镜、望远镜等设备来观测天体的运动状态。

空间观测是利用人造卫星、宇航飞船等设备在外层空间进行观测,可以更加准确地获取天体运动的数据。

2.测量天体运动的工具和方法测量天体运动的工具主要有望远镜、光谱仪、天文望远镜等设备。

测量天体运动的方法主要有光度测量、位置测量、光谱分析等。

这些工具和方法可以帮助天文学家更加全面地了解天体的运动规律和性质。

三、天体运动的应用1.导航定位天体运动在导航定位中有着重要的应用。

通过测量天体的位置和运行轨迹,可以确定自己的位置和行进方向。

在古代,人们就利用太阳、星等天体来辅助导航定位,帮助航海、探险等活动。

2.气象预报天文学的知识可以帮助气象学家预测天气环境的变化。

天体运动知识点总结打印

天体运动知识点总结打印
(3)牛顿第二运动定律:物体受到的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比,方向与作用力方向相同。
(4)牛顿第三运动定律:任何两个物体相互作用,其中一个物体对另一个物体施加的力,另一个物体对第一个物体施加的力大小相等,方向相反。
牛顿定律为我们理解天体的运动提供了重要的理论依据,是现代天文学发展的基石之一。
2.惯性
根据牛顿第一运动定律,物体要么静止,要么以恒定速度直线运动,只有受到外力作用才会改变其状态。地球自转的原因就是地球的自身惯性。
3.其他因素
除了引力和惯性外,其他因素也会影响天体的运动。例如,气流对于行星大气层的影响、行星的自转轴倾角对于季节变化的影响等。
总结
天体运动是一门古老而又深奥的学科,它不仅揭示了宇宙间天体的运动规律和现象,也为我们认识宇宙、发展技术和推动社会进步提供了有价值的信息。通过对天体运动的研究,我们可以更加深刻地理解宇宙的运行规律,推动天文学的发展。近年来,随着科学技术的不断进步,人们对天体运动的认识也在不断深化,相信在不久的将来,我们对天体运动的了解会更为深刻,为人类对宇宙的探索和理解提供更为宝贵的知识。
二、天体的运动形式
1.公转
天体围绕另一个天体运动的轨道叫做公转。地球围绕太阳运转、月球围绕地球运转、太阳围绕银河系中心运转等都是公转的具体表现。
2.自转
天体围绕自身中心运动的过程叫做自转。地球和行星的自转速度由于自转轴的倾角和自转速度的不同而产生昼夜交替的现象。
3.合成运动
天体的运动大多是多种运动的合成。例如,地球的公转和自转形成了白昼和黑夜的交替,月球的公转和自转形成了月相的变化等。
一、天体的运规律
1.开普勒定律
德国天文学家开普勒在16世纪提出了三大行星运动定律,即开普勒定律。

物理天体运动笔记

物理天体运动笔记

物理天体运动笔记
以下是一个物理天体运动笔记的示例:
天体运动
1.天体:天体是宇宙中存在的各种星体,如行星、恒星、卫星
等。

2.天体运动的规律:天体运动受到引力的影响,遵循开普勒三定
律。

1)轨道定律:所有行星都沿椭圆轨道运动,太阳位于椭圆的一个焦点上。

2)面积定律:行星在轨道上运动的过程中,单位时间内扫过的面积相等。

3)周期定律:行星绕太阳运动的周期与它们的平均距离的乘积相等。

3.宇宙速度:在太空中运动的物体的速度称为宇宙速度。

第一宇
宙速度是环绕地球运行的最小速度,也是进入绕地轨道所需的最小速度。

第二宇宙速度是脱离地球引力所需的最小速度。

第三宇宙速度是逃离太阳系所需的最小速度。

4.航天器:航天器是在太空中运行的载人或无人飞行器,包括卫
星、宇宙飞船和航天飞机。

5.人造卫星:人造卫星是绕地球运行的无人航天器,通常用于通
信、气象观测、导航和科学研究。

6.航天探测器:航天探测器是用于探测其他天体的人造航天器,
通常用于探测月球、火星等行星。

7.太空站:太空站是一种大型的载人空间站,用于在太空中进行
长期居住和科学实验。

专题3:天体运动

专题3:天体运动

专题3:天体运动【基础知识汇编】一、开普勒运动定律1、开普勒第一定律:所有的行星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.2、开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星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:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等.二、万有引力定律1、内容: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.2、公式:F=G221rm m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,称为为有引力恒量。

3、适用条件:严格地说公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也可近似使用,但此时r 应为两物体重心间的距离.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.4、万有引力与重力的关系:合力与分力的关系。

三、卫星的受力和绕行参数(角速度、周期与高度)1、由()()22mMv G m r h r h =++,得v =h↑,v↓2、由G()2h r mM+=mω2(r+h),得ω=()3h r GM+,∴当h↑,ω↓3、由G ()2h r mM+()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π∴当h↑,T↑注:(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重.(2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重.4、三种宇宙速度(1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s,人造地球卫星的最小发射速度。

也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。

计算:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.()21v mg m r h =+.当r>>h 时.g h ≈g所以v 1=gr =7.9×103m/s第一宇宙速度是在地面附近(h<<r),卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度.(2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度.(3)第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.四、两种常见的卫星1、近地卫星近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,其线速度大小为v 1=7.9×103m/s;其周期为T =5.06×103s=84min。

总结天体运动的知识点

总结天体运动的知识点

总结天体运动的知识点一、天体运动的基本规律1. 开普勒三定律开普勒三定律是描述行星运动的基本规律,其中第一定律指出,行星在椭圆轨道上运行,太阳位于椭圆的一个焦点上;第二定律指出,行星和太阳连线在相等的时间内扫过相等的面积;第三定律指出,行星的公转周期的平方与平均轨道半长径的立方成正比。

2. 开普勒运动定律的物理意义开普勒三定律对描述行星的运动有很强的物理意义,它揭示了行星的运动规律,使我们可以更好地理解行星围绕太阳的运动方式以及行星轨道的形状和大小。

3. 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了两个物体之间的引力与它们质量和距离的平方成反比的关系。

该定律在描述行星和其他天体之间的引力作用以及行星公转和自传的运动规律方面有着重要的应用。

4. 行星的自转行星的自转是指行星绕自身轴旋转的运动。

自转的速度、方向和倾角等参数对行星的气候、地理特征以及地球上的时间和季节等有着重要的影响。

二、天体运动的影响1. 天体运动对地球的影响天体运动影响着地球的气候、季节、潮汐等自然现象。

例如,地球公转和自转决定了地球的昼夜变化和季节变化;月球的引力影响地球的潮汐现象,对海洋和大气运动有着重要的影响。

2. 天体运动对人类文明的影响天体运动对人类文明有着深远的影响。

古代人类通过观察天体运动来确定时间、规划农事、寻找方向等。

现代人类通过天文观测来研究宇宙的起源、地球的环境变化以及行星生命的可能性,对于推动科学技术的发展和人类文明的进步有着重要的作用。

三、天体运动的研究方法1. 天文观测天文观测是研究天体运动的基本方法。

通过望远镜、天文台以及太空探测器对天体进行观测,获取天体的位置、速度、亮度等信息,从而揭示天体的运动规律。

2. 数值模拟数值模拟是研究天体运动的重要方法,通过建立数学模型对天体的运动规律进行模拟和预测。

数值模拟可以帮助我们理解天体运动的复杂性和规律性,为天文学研究提供重要的理论依据。

3. 天体力学天体力学是研究天体运动的物理学分支,通过牛顿力学和引力理论等物理学原理分析天体的运动规律,揭示天体之间的相互作用以及天体运动的基本规律。

高三物理下册天体知识点

高三物理下册天体知识点

高三物理下册天体知识点在高三物理下册中,天体知识点是一个非常重要的内容,它与天体运动、天体的形成和演化、宇宙的结构等相关。

下面将介绍一些重要的天体知识点。

一、天体运动1. 行星运动:行星在太阳系中沿椭圆轨道运动,且遵循开普勒定律。

开普勒第一定律表明行星轨道为椭圆形,太阳处于椭圆的一个焦点上;开普勒第二定律说明行星在轨道上的面积速度是恒定的;开普勒第三定律说明行星公转周期的平方与它与太阳距离的立方成正比。

2. 星体自转:恒星、行星等天体存在自转运动,自转轴不一定与公转轴一致。

根据磁场和日晷的改变可以判断星体的自转速度和方向。

二、天体的形成和演化1. 恒星形成:恒星形成于分子云的重力坍缩过程中,其中核心温度和密度足够高时发生氢核聚变,成为主序星。

2. 恒星演化:主序星燃烧核心的氢逐渐耗尽后,核心膨胀形成红巨星,直至核心崩塌或喷发形成类星体。

3. 星系形成:星系通过分子云的重力坍缩,形成原始星系。

合并、吞并等过程导致星系演化。

三、宇宙的结构1. 星际间的介质:星际间存在气体、尘埃和星际物质。

气体主要以氢和少量的氦为主,尘埃由小颗粒组成,星际物质包括行星、彗星及其尘埃等。

2. 星系的分类:星系按形态可分为椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。

根据光谱特征可分为主序星系、透镜星系等。

3. 宇宙膨胀:通过观测宇宙射线背景辐射和红移现象,科学家得出了宇宙正在膨胀的结论。

目前广义相对论被广泛接受。

四、引力和运动1. 引力定律:牛顿提出的引力定律表明物体之间存在引力,引力的大小与质量成正比。

2. 行星公转:行星沿椭圆轨道公转,这是由于太阳的引力作用。

根据引力定律,行星与太阳之间的引力与距离的平方成反比。

3. 宇宙扩张:宇宙中的物体相互作用和引力导致整个宇宙的结构不断演化和扩张。

总结:以上只是高三物理下册天体知识点的一部分,天体知识是物理学中的重要内容,通过学习它,我们可以更好地理解宇宙的演化和构成。

我相信,通过不断的学习和实践,我们能够更深入地探索和理解天体知识。

高一下物理知识点天体运动

高一下物理知识点天体运动

高一下物理知识点天体运动高一下物理知识点-天体运动天体运动是物理学的一个重要分支,研究的是天体(包括地球、太阳、行星等)在宇宙中的运动规律。

下面,我们将介绍关于天体运动的几个重要知识点。

一、行星运动行星运动是天体运动中的一个重要内容,主要研究行星在太阳系中的运动规律。

根据开普勒定律,行星在椭圆轨道上运动,太阳位于椭圆的一个焦点上。

行星的轨道离心率越大,椭圆越扁平;离心率越小,椭圆越接近于圆形。

行星在轨道上运动时,会出现近日点和远日点,近日点是行星离太阳最近的点,远日点是行星离太阳最远的点。

二、地球自转和公转地球的自转是指地球围绕着自己的轴线旋转,其自转周期为24小时。

地球自转引起了昼夜交替的现象,当地处太阳光照射的一侧时为白天,另一侧为黑夜。

地球公转是指地球绕太阳运动的轨迹,公转周期为365.25天,也就是一年的长度。

地球公转引起了四季交替的现象,由于地球的轨道是一个椭圆,所以太阳照射的强度和时间会有所变化。

三、牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律是描述天体之间引力相互作用的定律。

根据该定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

具体的数学表达式为F=G*(m₁*m₂)/r²,其中F表示引力,G为引力常数,m₁和m₂分别表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离。

牛顿万有引力定律的应用十分广泛,不仅可以解释行星轨道、人造卫星的运动规律,还能够解释地球上物体的重力现象。

四、卫星的轨道卫星是人工制造并绕天体运行的对象,常见的卫星有人造卫星和天然卫星(例如月球)。

卫星的轨道多以近地轨道、地球同步轨道和地球静止轨道为主。

近地轨道位于离地球较近的轨道上,主要用于地球观测和通信。

地球同步轨道是指卫星与地球的自转周期相同,使卫星能够固定在地球的某一点上,常用于气象卫星和通信卫星。

地球静止轨道位于赤道上空,卫星的轨道周期与地球自转周期相同,使卫星看起来保持相对静止,常用于广播电视卫星。

太阳系中的天体运动

太阳系中的天体运动

太阳系中的天体运动太阳系是人类所知的宇宙中最亲密也是最重要的“家园”,它包括8颗行星,一颗矮行星,数百颗卫星,无数个小天体和彗星以及大量的宇宙尘埃。

所有这些天体都绕着太阳运动,构成了一个庞大的天体系统。

在这个系统中,天体的运动是非常重要的一部分,包括公转、自转、摆动和年差等。

一、公转运动公转指的是一颗物体在空间中围绕另一颗物体运动的轨迹。

在太阳系中,所有的行星和矮行星都公转在围绕太阳的轨道上。

这些轨道是椭圆形的,因为它们遵循开普勒定律的规律。

轨道的长短轴以及太阳与行星之间的距离都是不断变化的,因为行星运动的速度和位置会随着时间而改变。

除了行星和矮行星,太阳系中的其他小天体也绕着太阳公转。

其中,最大的两个天体是彗星和小行星带。

彗星的轨道非常长,有时需要数百年才能绕行一周。

小行星带则是位于火星和木星之间的一个区域,由数十亿颗小行星组成,它们绕着太阳公转。

二、自转运动自转是指天体绕着自己的轴旋转的运动。

在太阳系中,所有的行星都有自转运动,不同行星自转的速度不一,地球上的自转速度大约是每小时1670公里左右。

像太阳、月球和大部分的卫星都有自转速度,但有一些天体,比如金星和水星,它们的自转速度比公转速度还要慢。

自转运动受到行星自身重力、惯性力和辐射压力等多种因素的影响。

三、摆动运动太阳系中的天体不止有公转和自转两种运动,还包括摆动运动。

摆动是指天体在自己的平面内来回摆动的运动。

地球的摆动运动是一年四季的变化,这是由于地球的自转轴与公转轨道之间的倾角所致。

其他行星、卫星和小天体也有自己的摆动运动,比如土星的卫星Pandora就有着非常明显的摆动。

四、年差运动年差运动实际上是由于行星周围其他星体重力引起的一个抖动运动。

尽管太阳对行星的力量是很大的,但行星周围其他天体的力量也是不可忽略的。

这些小天体对行星的引力作用可能会使它的轨道发生改变,因此会发生年差运动。

这在接近Neptune的行星特别显著。

总的来说,太阳系中天体的运动是非常复杂的。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

专题:人造天体的运动高考考纲:1、万有引力定律及其应用2、环绕速度3、第二宇宙速度和第三宇宙速度4、经典时空观和相对论时空观教材重点、难点:环绕速度、宇宙航行基础知识一、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系(1)由()()22mMv G m r h r h =++,得v =h ↑,v ↓ (2)由G ()2h r mM +=m ω2(r+h ),得ω=()3h r GM +,∴当h ↑,ω↓ (3)由G ()2h r mM +()224m r h T π=+,得T=()GM h r 324+π ∴当h ↑,T ↑ 二、三种宇宙速度:① 第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9km/s ,人造地球卫星的最小发射速度。

也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度。

② 第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2km/s ,使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度。

③ 第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7km/s ,使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

三、第一宇宙速度的计算.方法一:地球对卫星的万有引力就是卫星做圆周运动的向心力.G ()2h r mM+=m ()h r v +2,v=hr GM +。

当h ↑,v ↓,所以在地球表面附近卫星的速度是它运行的最大速度。

其大小为r >>h (地面附近)时,1V =.9×103m/s 方法二:在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力,重力就是卫星做圆周运动的向心力.()21v mg m r h =+.当r >>h 时.g h ≈g 所以v 1=gr =7.9×103m/s 第一宇宙速度是在地面附近h <<r ,卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度.四、两种最常见的卫星⑴近地卫星。

近地卫星的轨道半径r 可以近似地认为等于地球半径R ,由式②可得其线速度大小为v 1=7.9×103m/s ;由式③可得其周期为T =5.06×103s=84min 。

由②、③式可知,它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期。

神舟号飞船的运行轨道离地面的高度为340km ,线速度约7.6km/s ,周期约90min 。

⑵同步卫星。

“同步”的含义就是和地球保持相对静止,所以其周期等于地球自转周期,即T =24h 。

由式G ()2h r mM +=m ()h r v +2= m 224T π(r+h )可得,同步卫星离地面高度为 h =3224πGMT -r =3·58×107 m 即其轨道半径是唯一确定的离地面的高度h =3.6×104km ,而且该轨道必须在地球赤道的正上方,运转方向必须跟地球自转方向一致即由西向东。

如果仅与地球自转周期相同而不定点于赤道上空,该卫星就不能与地面保持相对静止。

因为卫星轨道所在平面必然和地球绕日公转轨道平面重合,同步卫星的线速度 v=hr GM +=3.07×103m/s 通讯卫星可以实现全球的电视转播,从图可知,如果能发射三颗相对地面静止的卫星(即同步卫星)并相互联网,即可覆盖全球的每个角落。

由于通讯卫星都必须位于赤道上空3.6×107m 处,各卫星之间又不能相距太近,所以,通讯卫星的总数是有限的。

设想在赤道所在平面内,以地球中心为圆心隔50放置一颗通讯卫星,全球通讯卫星的总数应为72个。

五.了解不同高度的卫星飞行速度及周期的数据卫星飞行速度及周期仅由距地高度决定与质量无关。

设卫星距地面高度为h ,地球半径为R ,地球质量为M ,卫星飞行速度为v ,则由万有引力充当向心力可得v=[GM/(R+h )]½。

知道了卫星距离地面的高度,就可确定卫星飞行时的速度大小。

不同高度处人造地球卫星的环绕速度及周期见下表:六、卫星的超重和失重(1)卫星进入轨道前加速过程,卫星上物体超重.(2)卫星进入轨道后正常运转时,卫星上物体完全失重.七、人造天体在运动过程中的能量关系当人造天体具有较大的动能时,它将上升到较高的轨道运动,而在较高轨道上运动的人造天体却具有较小的动能。

反之,如果人造天体在运动中动能减小,它的轨道半径将减小,在这一过程中,因引力对其做正功,故导致其动能将增大。

同样质量的卫星在不同高度轨道上的机械能不同。

其中卫星的动能为rGMm E K 2=,由于重力加速度g 随高度增大而减小,所以重力势能不能再用E k =mgh 计算,而要用到公式rGMm E P -=(以无穷远处引力势能为零,M 为地球质量,m 为卫星质量,r 为卫星轨道半径。

由于从无穷远向地球移动过程中万有引力做正功,所以系统势能减小,为负。

)因此机械能为r GMm E 2-=。

同样质量的卫星,轨道半径越大,即离地面越高,卫星具有的机械能越大,发射越困难。

八、相关材料I .人造卫星做圆轨道和椭圆轨道运行的讨论当火箭与卫星分离时,设卫星的速度为v (此即为发射速度),卫星距离地心为r,并设此时速度与万有引力垂直(通过地面控制可以实现)如图所示,则2Mm F G r =万,若卫星以v 绕地球做圆周运动,则所需要的向心力为:F 向=2v m r①当F 万=F 向时,卫星将做圆周运动.若此时刚好是离地面最近的轨道,则可求出此时的发射速度v =7.9 km/s.②当F 万<F 向时,卫星将做离心运动,做椭圆运动,远离地球时引力做负功,卫星动能转化为引力势能.(神州五号即属于此种情况)③当F 万>F 向时,卫星在引力作用下,向地心做椭圆运动,若此时发生在最近轨道,则v <7.9 km/s ,卫星将坠人大气层烧毁。

因此:星箭分离时的速度是决定卫星运行轨道的主要条件.2.人造卫星如何变轨卫星从椭圆轨道变到圆轨道或从圆轨道变到椭圆轨道是卫星技术的一个重要方面,卫星定轨和返回都要用到这个技术.以卫星从椭圆远点变到圆轨道为例加以分析:如图所示,在轨道A 点,万有引力F A >2v m r,要使卫星改做圆周运动,必须满足F A =2v m r和F A ⊥v ,在远点已满足了F A ⊥v 的条件,所以只需增大速度,让速度增大到2v m r=F A ,这个任务由卫星自带的推进器完成. 这说明人造卫星要从椭圆轨道变到大圆轨道,只要在椭圆轨道的远点由推进器加速,当速度达到沿圆轨道所需的速度,人造卫星就不再沿椭圆轨道运动而转到大圆轨道.“神州五号”就是通过这种技术变轨的,地球同步卫星也是通过这种技术定点于同步轨道上的.规律方法1、处理人造天体问题的基本思路由于运行中的人造天体,万有引力全部提供人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力,因此所有的人造地球卫星的轨道圆心都在地心.解关于人造卫星问题的基本思路:①视为匀速圆周运动处理;②万有引力充当向心力;③根据已知条件选择向心加速度的表达式便于计算;④利用代换式gR 2=GM 推导化简运算过程。

注意:①人造卫星的轨道半径与它的高度不同.②离地面不同高度,重力加速度不同,【例l 】设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星离地面越高,则卫星的( )A .速度越大B .角速度越大C .向心加速度越大;D .周期越长解析:(1)v 与 r 的关系: G 2r mM= m rv 2;v =v (r 越大v 越小).所以答案A 错误.(2)ω与r 的关系:G 2r mM =m ω2r ,ω=ωr 越大,ω越小).所以答案B 错误.(3)a 与r 的关系:G 2r mM=ma ,a=GM/r 2,即a ∝1/r 2。

卫星绕轨道半径 r 运转时的向心加速度与该处的重力加速度g /相等,所以 g /=a , g /∝1/r 2,(r 越大.加速度越小).所以答案C 错误.(4)T 与r 的关系:G 2r mM =m 224T πr ,T=2πGMr 3即T ∝3r ( r 越大,T 越大).所以答案D 正确.因 GM =g 0R 02,所以 T =2π2003R g r ,当 r=Ro 时,T =T min =2π00/g R 答案:D【例2】设地球的半径为R 0,质量为m 的卫星在距地面R 0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g 0,则以下说法错误的是( )A.卫星的线速度为2200R g ; B.卫星的角速度为008R g ; C.卫星的加速度为20g ; D.卫星的周期0082g R π; 解析:在地面:020mg R MmG =;在高空:()mg R Mm G =202;4122000=⎪⎭⎫ ⎝⎛=∴R R g g g=¼g 0;此重力加速度即为卫星的向心加速度故C 选项错误.卫星的线速度()222000R g R g v ==故A 选项正确. 周期0000822222g R gR v R T πππ===故D 选项正确 角速度000822R g R g T ===πω故B 选项正确 2、人造天体的发射与变轨【例3】一组太空人乘坐大空穿梭机,去修理位于离地球表面 6.0×105m 的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H .机组人员使穿梭机S 进入与H 相同的轨道并关闭推动火箭,而望远镜则在穿梭机前方数公里处,如图所示,设G 为引力常数,而M E为地球质量.(已知:地球半径为 6.4×106m )(1)在穿梭机内,一质量为70kg 的太空人的视重是多少?(2)①计算轨道上的重力加速度的值.②计算穿梭机在轨道上的速率和周期.(3)①证明穿梭机的总机械能跟r1-成正比,r 为它的轨道半径. [注:若力 F 与位移r 之间有如下的关系:F=K /r 2(其中K 为常数),则当r 由∞处变为0,F 做功的大小可用以下规律进行计算: W = K /r (设∞处的势能为0)].②穿梭机须首先螺旋进入半径较小的轨道,才有较大的角速度以超前望远镜.用上题的结果判所穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减少其原有速率,解释你的答案.【解析】:(1)在穿梭机内,一质量为70kg 的太空人的视重为0.(2)①因为mg /=G [M E m/(R +h )2],所以 g /=GM E /(R +h )2,其中R =6.4×106m , h =6.0×105m .g /=8.2m /s 2②地球对穿梭机的万有引力提供向心力.有:GM E m/(R +h )2=mv 2/(R +h )=m (2π/T )2(R 十h ),所以v=()h R GM E +/=7.6×103m /sT =()E GM h R /432+π=5.8×103s .(3)①因为万有引力 F =GM E m/r 2满足F =k (1/r 2)(其中 k =GM E m 为常数),由“注”可知,当穿梭机与地球之间的距离由∞处变到r 时,万有引力对其所做的功w =k/r=GM E m/r ,又因为:万有引力对穿梭机做多少功,其重力势能就减小多少,若设∞处的势能为零,则穿梭机在半径为r 的轨道上时。

相关文档
最新文档