考向10万有引力应用-备战2022年高考一轮复习考点微专题解决目标及考点:1.开普勒定律应用4.卫星飞行与同步卫星、天体追及问题2.万有引力应用5.双星系统3.天体质量与密度【例题1】某物理兴趣小组通过查资料得到以下量的具体数据(用字母表示)：地球半径R，地球质量m，日地中心距离r，地球的近地卫星绕地球运行的周期T1，地球的同步卫星绕地球运行的周期T0，地球绕太阳运行的周期T。由此可知()A．太阳质量为B．太阳质量为C．地球同步卫星离地面的高度为(－1)RD．地球同步卫星离地面的高度为(－1)R【答案】AC【解析】设太阳质量为M，由万有引力提供向心力有G＝mr，在地球表面有G＝m′R，得M＝，A正确，B错误；由开普勒第三定律有＝，可得地球同步卫星离地面的高度为h＝(－1)R，C正确，D错误。【例题2】我国发射的“天宫一号”和“神舟八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神舟八号”的运行轨道高度为343km.它们的运行轨道均视为圆周，则()A.“天宫一号”比“神舟八号”速度大B.“天宫一号”比“神舟八号”周期长C.“天宫一号”比“神舟八号”角速度大D.“天宫一号”比“神舟八号”加速度大【答案】B【解析】航天器在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力，根据万有引力定律和匀速圆周运动知识得G＝m＝mrω2＝mr（2π/T）2＝ma，解得v＝，T＝，ω＝，a＝，而“天宫一号”的轨道半径比“神舟八号”的轨道半径大，可知选项B正确.一、开普勒三定律的理解和应用三定律内容：（记忆方式）1、椭圆定律：天体运动轨迹都是椭圆轨道2、面积定律：飞行天体与中心天体的连线在相等时间内扫过椭圆面积相等小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com3、调和定律：＝k注意：开普勒第三定律＝k中，k值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体k值不同.但该定律只能用在同一中心天体的两星体之间.二、万有引力1、公式F＝G，G为引力常量，G＝6.67×10－11N·m2/kg2.2、适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离.3、天体运动问题分析将天体或卫星的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供.三、天体质量与密度（一）中心天体质量求解（1）G＝mr得M＝（2）G＝m得M＝（3）G＝mrw2得M＝（4）mg＝得M＝（二）中心天体密度求解ρ=M/V（1）根据环绕天体求解：；得当r＝R时ρ＝（利用近地卫星只需测出其运行周期）（2）利用天体自身加速度。mg＝M＝ρ·πR3得ρ＝四、卫星飞行与同步卫星卫星运行参量相关方程结论线速度vG＝m⇒v＝r越大，v、ω、a越小，T越大角速度ωG＝mω2r⇒ω＝周期TG＝m（2π/T）2r⇒T＝2π向心加速度aG＝ma⇒a＝（一）卫星轨道1.赤道轨道：卫星的轨道在赤道平面内，同步卫星就是其中的一种.2.极地轨道：卫星的轨道过南、北两极，即在垂直于赤道的平面内，如极地气象卫星.3.其他轨道：除以上两种轨道外的卫星轨道.小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com（1）（2）（3）是利用环绕天体的运动来求天体质量，只能求得中心天体的质量，并不能求得环绕天体质量。利用这些公式求质量时，需要圆周运动的半径r加v\w\T其中之一。（4）是利用天体自身表面的物体重力来求天体质量，此法需要知道天体半径R和重力加速度g。所有卫星的轨道平面一定通过地球的球心.（二）地球同步卫星的特点相对于地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星.同步卫星有以下“七个一定”的特点：(1)轨道平面一定：轨道平面与赤道平面共面.(2)周期一定：与地球自转周期相同，即T＝24h.(3)角速度一定：与地球自转的角速度相同.(4)高度一定：由G＝m(R＋h)得地球同步卫星离地面的高度h＝－R≈3.6×107m.(5)速率一定：v＝≈3.1×103m/s.(6)向心加速度一定：由G＝man得an＝＝gh＝0.23m/s2，即同步卫星的向心加速度等于轨道处的重力加速度.(7)绕行方向一定：运行方向与地球自转方向一致.五、双星系统1.双星模型(1)定义：绕公共圆心转动的两个星体组成的系统，我们称之为双星系统，如图所示.(...