天体运动变轨知识点

一、卫星的运动参量与轨道半径的关系问题

天体的运动近似看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，即

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；加速度a与轨道半径的平方成反比；周期T与轨道半径的立方的平方根成正比．

二、求天体的质量(或密度)

1．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，即

4π2r4π2r

3Mm由G2＝m得M＝ TGTr

（若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其

轨道半径r等于天体半径R，则天体密度）

2．根据在天体附近万有引力近似等于物体的重力，求中心天体的质量

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 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．）

三、双星问题

设双星的两子星的质量分别为M1和M2，相距L，M1和M2的角速度分别

为ω1和ω2，线速度分别为v1和v2，由万有引力定律和牛顿第二定律得：

1.双星中两颗子星做匀速圆周运动的向心力大小相同

2.双星中两颗子星匀速圆周运动的角速度和周期相同

3.两子星圆周运动的轨道半径与质量成反比r1：r2=m2：m1

4.两子星圆周运动的 线

第5课时 万有引力定律与天体运动

导学目标 1.掌握万有引力定律的内容、公式及适用条件.2.学会用万有引力定律解决天体运动问题．

一、开普勒三定律 [知识梳理]

1．开普勒第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是________，太阳处在椭圆的一个________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同的时间内扫过相等的________．

3．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________________的比值都

a3

相等，即2＝k.

T

思考：开普勒第三定律中的k值有什么特点？ 二、万有引力定律 [基础导引]

根据万有引力定律和牛顿第二定律说明：为什么不同物体在

地球表面的重力加速度都是相等的？为什么高山上的重力加速度比地面的小？ [知识梳理] 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________________________________成正比，与它们之间____________________成反比． 2．公式

____________，通常取G＝____________ N·m2/kg2，G是比例系数，叫引力常量． 3．适用条件

公式适用于__

【运动的世界】

一、1、机械运动：研究对象相对于参照物位置的改变称为运动，位置不变则为静止。 2、两类考题：⑴判断物体运动状态：只需看它与参照物的位置有否改变

（2）判断参照物：方法：先找到运动主体为研究对象，然后看它实际相对谁有这样的位置改变，谁就是参照物。如：“巍巍青山两岸走”， 青山走（运动），则青山是研究对象，相对于舟中人位置改变，故参照物是舟中人。 “小芳骑着自行车上学”，若说她是静止的，说明小芳和参照物之间位置不变，只能选自行车为参照物。 二、长度的测量：1、国际单位：m

换算：1km=103 m、 1m= 10 dm = 10 2㎝ = 103mm= 10 6 μm = 10 9nm 2、长度测量的工具：刻度尺 使用前三观察：量程、分度值、零刻度线。 使用时：放：刻度尺放正，有刻度的一边紧贴被测物体。 看：读数时，视线要与尺面垂直。

图1

分度值：0. 1cm =1mm

测量值=准确值+估读值=1.4cm+0.00cm=1.40cm

正对刻度线也要补零表估读!

读：估读到分度值的下一位（分度值即刻度尺每最小格的长度）（如图1）

记：测量值由数值和单位组成。注：测量值的倒数第二位是分度值所在

一、体适能的定义

1、世界卫生组织对体适能的定义是：在应付日常工作之余，身体不会感到过度疲倦，还有余力去享受休闲及应付突发事件的能力,不仅表现在运动能力和工作能力上，也表现为对抗疾病的抵抗力和环境的适应能力。

2、美国运动医学会(American College of Sports Medicine，ACSM)认为：体适能由健康体适能(Health－related Physical Fitness)和技能体适能(Skill－related Physical Fitness )组成。健康体适能是与健康有密切关系的体适能，是指心血管、肺和肌肉发挥最理想效率的能力。它不仅是机体维护自身健康的基础，而且还是机体保证以最大活力完成日常工作和降低慢性疾病危险因素出现的条件。 二、体适能分类

3、体适能依性质和需要的不同，可分为：健康体适能(health-related physical fitness)和与技能（相关）的体适能(skill-related physical fitness)，简称技能体适能。

4、在技能体适能中又可以分为运动体适能。还可进一步分为一般运动体适能和专项运动体适能。

5、健康体适能与运动体适能各自包含的内容

（1）健康体适

重点高中物理天体运动

知识

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“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○

第21课时 卫星的变轨与追及问题以及双星与多星问题

考点1 卫星的变轨问题

1．卫星的变轨就是卫星在原来轨道上运行，由于速度突然变大或变小而偏离原来轨道的过程。

2．分类

??椭圆轨道

(1)椭圆轨道―→?

?圆轨道?

(2)圆轨道―→椭圆轨道

由一个圆轨道到另一个圆轨道至少要经过两次变轨。 3．卫星发射及变轨过程概述

人造卫星的发射过程要经过多次变轨方可到达预定轨道，如图所示。 (1)为了节省能量，在赤道上顺着地球自转方向发射卫星到圆轨道Ⅰ上。

(2)在A点点火加速，由于速度变大，万有引力不足以提供向心力，卫星做离心运动进入椭圆轨道Ⅱ。

(3)在B点(远地点)再次点火加速卫星做离心运动进入圆形轨道Ⅲ。

[例1] (2017·四川宜宾考试)在发射一颗质量为m的人造地球同步卫星时，先将其发射到贴近地球表面运行的圆轨道Ⅰ上(离地面高度忽略不计)，再通过一椭圆轨道Ⅱ变轨后到达距地面高为h的预定圆轨道Ⅲ上。已知它在圆形轨道Ⅰ上运行的加速度为g，地球半径为R，卫星在变轨过程中质量不变，则( )

A．卫星在轨道Ⅲ上运行的加速度为?

?h?2g

??R＋h?

gR2 R＋hB．卫星在轨道Ⅲ上运行的线速度为v＝

C．卫星在轨道Ⅲ上运行时经过P点的速率等于在轨道Ⅱ上运

第13讲 天体运动

导读

本讲前半题目是考频率最高的题目，相对来说没什么新意。后一段散射、潮汐等会更实际一些，有意

义一点。本讲可能用到的参数：地球质量ME?5.98?1024kg，月球质量MM?5.98?1024kg，地球半径月球质量MM?7.35?1022kg，月球球半径RM?1.74?106m，地月距离r?3.84?108m ，RE?6.37?106m，

太阳质量MS?1.99?1030kg，地日距离rES?1.50?1011m?1AU，木星到太阳距离rJS?5.02AU，火星到太阳距离rMS?1.52AU。万有引力常数G?6.67?10?11N?m2?kg?2

例题精讲

本题与主题无关，用来舒活筋骨

【例1】

假设某人搭设了一个从地面附近一直延伸的月球附近的天梯。天梯与地月连线保持静止。天梯横截面积为S?1m2，密度为??0.2?103kg/m3。

(a)为了使得天梯能保持平衡，允许在星体附近挂一个配重。求配重质量。 (b)在第一问基础上，求出天梯材料应当能承受压强是多少。

各种变轨道。其实非常简单，利用上一讲关于轨道的结论+能量守恒/角动量守恒，完爆 【例2】

一卫星在半径为r的圆形轨道上运动．运动周期为T。如果给卫星一个附

1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。（运动控制系统框图）

2. 运动控制系统的控制对象为电动机，运动控制的目的是控制电动机的转速和转角，要控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，使转速变化率按人们期望的规律变化。因此，转矩控制是运动控制的根本问题。

第1章 可控直流电源-电动机系统

内 容 提 要

相控整流器-电动机调速系统 直流PWM变换器-电动机系统

调速系统性能指标

1相控整流器-电动机调速系统原理 2.晶闸管可控整流器的特点

（1）晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上，其门极电流可以直接用电子控制。 （2）晶闸管的控制作用是毫秒级的，系统的动态性能得到了很大的改善。 晶闸管可控整流器的不足之处

晶闸管是单向导电的，给电机的可逆运行带来困难。

晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，超过允许值时会损坏晶闸管。 在交流侧会产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变。需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。

3.V-M系统机械特4.

中考物理知识点总结

《运动和力》 一、参照物

1、定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。

2、任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。

3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。

4、不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。

练习1、诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是 船 和 山 。 2、坐在向东行使的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。

分三种情况：①乙汽车没动 ②乙汽车向东运动，但速度没甲快 ③乙汽车向西运动。

3、解释毛泽东《送瘟神》中的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河” 第一句：以地心为参照物，地面绕地心转八万里。第二句：以月亮或其他天体为参照物在那可看到地球上许多河流。 二、机械运动

1、定义：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。 2、特点：机械运动是宇宙中最普遍的现象。

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天体运动基本训练

1．第一个较准确测量出万有引力常量的科学家是（ ） A．卡文迪许B．开普勒C．牛顿D．第谷

2．地球的半径为R0，地球表面处的重力加速度为g，一颗人造卫星围绕地球做匀速圆周运动，卫星距地面的高度为R0，下列关于卫星的说法中正确的是 A、卫星的线速度大小为2R0g2B、卫星的角速度大小为2g 8R0C、卫星的加速度大小是2R0gD、卫星的运动周期为2? 2g3．已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为

G．有关同步卫星，下列表述正确的是（ ）

2GMTA．卫星距地面的高度为3 4?2B．卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C．卫星运行时受到的向心力大小为GMm R2F，4D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

4．某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F，为使此物体受到的引力减小到应把此物体置于距地面的高度为（R指地球半径）（ ） A．R B．2R C．4R D．8R

5．在同一轨道平面上的三个人造地球卫星A、B、C都绕地球做匀速圆周运动，在某一时刻恰好在同一直线上，下列说法正确的有（ ）

A．根据v?gr，可知v