专题一：解决天体问题的两个思路

专题一：解决天体问题的两个思路

运用万有引力定律、牛顿运动定律、向心力公式等力学规律求解天体（卫星）运动一直是高考命题频率较高的知识点。要重视这类问题分析的基本规律。解决本单元问题的原理及方法比较单一，应该不难掌握，但偏偏有相当多的学生颇感力不从心，原因何在？

1、物理规律不到位，公式选择无标准。

2、研究对象找不准，已知求解不对应。

3、空间技术太陌生，物理情景不熟悉。

4、物理过程把不准，物理模型难建立。

一、当物体在中心天体表面时

例1.设地面附近的重力加速度g=9.8m/s2，地球半径R =6.4×106m，引力常量G=6.67×10-11 N·m2/kg2，试估算地球的质量。

例2.已知月球质量M，绕月球表面做匀速圆周运动的飞行器的质量为m，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，用两种方法求飞行器环绕月球运动的线速度为多少？

总结解决天体问题的两个思路之一：

当物体在中心天体表面时

当堂检测：已知地球质量为6.15×1024kg，地球半径为6400km，地球表面的重力加速度为10m/s2，用两种方法求解卫星近地环绕时的线速度为多少

二、当某物体距离中心天体表面有一定高度环绕时

例3. 已知地球质量为M，地球半径为R0，人造地球同步卫星的质量为m，地球自转周期为T，试推导出同步卫星离地面的高度h的表达式。

总结解决天体问题的两个思路之二：

当某物体距离中心天体表面有一定高度环绕

当堂检测：2003年10月15日，我国神舟五号载人飞船成功发射。标志着我国的航天事业发展到了很高的水平。飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道。已知地球半径为R，地球质量为M.求：（1）飞船在上述圆轨道上运行的速度v；

（2）飞船在上述圆轨道上运行的周期T.

试一试：

已知地球的半径为R=6400km，地球表面附近的重力加速度2

g=9.8m s，若发射一颗地球的同步卫星，使它在赤道上空运转，其高度和速度应为多大？