万有引力与航天
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万有引力与航天
(1)三种宇宙速度均指的是发射速度，不能理解为环绕速度．
(2)第一宇宙速度既是人造地球卫星的最小发射速度，又是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度．
四、经典时空观和相对论时空观
1．经典时空观
(1)在经典力学中，物体的质量是不随_____ _____而改变的．
(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移 和对应时间的测量结果在不同的参考系中是 ________．
运动
状态
相同的
不同的
增大的
万有引力定律在天体运动中的应用
天体表面重力加速度问题
宇宙速度问题的分析
【思路点拨】 (1)第一宇宙速度是近地卫星的速度，在地球表面附近重力等于万有引力可求v1.
(2)卫星受地球的万有引力提供卫星需要的向心力．
(1)解决此类题的关键：要明确卫星的第一宇宙速度等于最大环绕速度．
(2)解决万有引力定律的应用问题，尽管题目很多，但其基本方法是不变的，即把天体的运动看成圆周运动，万有引力提供向心力．
1．在地球(看做质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是( )
A．它们的质量可能不同
B．它们的速率可能不同
C．它们的加速度大小可能不同
D．它们离地心的距离可能不同
答案： D
4．日本的“月亮女神”沿距月球表面100 km的轨道飞行，我国的“嫦娥一号”沿距月球表面200 km的轨道飞行，下列说法正确的是( )
A．“月亮女神”的线速度小于“嫦娥一号”的线速度
B．“月亮女神”的周期小于“嫦娥一号”的周期
C．“月亮女神”的周期大于“嫦娥一号”的周期
D .“月亮女神”的角速度小于“嫦娥一号”的角速度
答案： B
9．双星模型
模型特点：在天体模型中，将两颗彼此距离较近的恒星称为双星，它们在相互之间万有引力作用下，绕两星球连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．
1．彼此间的万有引力是双星各自做圆周运动的向心力——作用力和反作用力．
2．双星具有共同的角速度．
3．双星始终与它们共同的圆心在同一条直线上．
两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心的距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量．
【误区警示】 此类题目容易错误地认为引力距离与运行半径相同．
答案： B
答案： D
能力提升
一、应用万有引力定律处理天体问题
解决天体问题的关键是要先弄清谁是“中心天体”、谁是“绕行天体”,然后建立匀速圆周运动的物理模型,并明确其运行半径、周期等参量,再结合牛顿运动定律列出方程即可求解.
例1 图16－1所示是嫦娥一号奔月的示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )
图16－1
A.发射嫦娥一号的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D.在绕月圆轨道上.卫星受地球的引力大于受月球的引力
解析 嫦娥一号变成绕月卫星后仍在太阳系内部，故A选项错误；卫星绕月球做圆周运动的动力学方程为：
，由此可知T与卫星的质量无关，B选项错
误．由万有引力定律有：F＝ ，C选项正确．卫星受到
月球的引力总是指向月球的中心．受到地球的引力总是指向地球的中心，由图可知卫星受到地球的引力大部分时间不在其轨道的半径方向，故F月 F地时卫星才能绕月做圆周运动，故D选项错误．
答案 C
万有引力与航天
(1)三种宇宙速度均指的是发射速度，不能理解为环绕速度．
(2)第一宇宙速度既是人造地球卫星的最小发射速度，又是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度．
四、经典时空观和相对论时空观
1．经典时空观
(1)在经典力学中，物体的质量是不随_____ _____而改变的．
(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移 和对应时间的测量结果在不同的参考系中是 ________．
运动
状态
相同的
不同的
增大的
万有引力定律在天体运动中的应用
天体表面重力加速度问题
宇宙速度问题的分析
【思路点拨】 (1)第一宇宙速度是近地卫星的速度，在地球表面附近重力等于万有引力可求v1.
(2)卫星受地球的万有引力提供卫星需要的向心力．
(1)解决此类题的关键：要明确卫星的第一宇宙速度等于最大环绕速度．
(2)解决万有引力定律的应用问题，尽管题目很多，但其基本方法是不变的，即把天体的运动看成圆周运动，万有引力提供向心力．
1．在地球(看做质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面说法中正确的是( )
A．它们的质量可能不同
B．它们的速率可能不同
C．它们的加速度大小可能不同
D．它们离地心的距离可能不同
答案： D
4．日本的“月亮女神”沿距月球表面100 km的轨道飞行，我国的“嫦娥一号”沿距月球表面200 km的轨道飞行，下列说法正确的是( )
A．“月亮女神”的线速度小于“嫦娥一号”的线速度
B．“月亮女神”的周期小于“嫦娥一号”的周期
C．“月亮女神”的周期大于“嫦娥一号”的周期
D .“月亮女神”的角速度小于“嫦娥一号”的角速度
答案： B
9．双星模型
模型特点：在天体模型中，将两颗彼此距离较近的恒星称为双星，它们在相互之间万有引力作用下，绕两星球连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．
1．彼此间的万有引力是双星各自做圆周运动的向心力——作用力和反作用力．
2．双星具有共同的角速度．
3．双星始终与它们共同的圆心在同一条直线上．
两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两星中心的距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量．
【误区警示】 此类题目容易错误地认为引力距离与运行半径相同．
答案： B
答案： D
能力提升
一、应用万有引力定律处理天体问题
解决天体问题的关键是要先弄清谁是“中心天体”、谁是“绕行天体”,然后建立匀速圆周运动的物理模型,并明确其运行半径、周期等参量,再结合牛顿运动定律列出方程即可求解.
例1 图16－1所示是嫦娥一号奔月的示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是[2008年高考·广东物理卷]( )
图16－1
A.发射嫦娥一号的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关
C.卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比
D.在绕月圆轨道上.卫星受地球的引力大于受月球的引力
解析 嫦娥一号变成绕月卫星后仍在太阳系内部，故A选项错误；卫星绕月球做圆周运动的动力学方程为：
，由此可知T与卫星的质量无关，B选项错
误．由万有引力定律有：F＝ ，C选项正确．卫星受到
月球的引力总是指向月球的中心．受到地球的引力总是指向地球的中心，由图可知卫星受到地球的引力大部分时间不在其轨道的半径方向，故F月 F地时卫星才能绕月做圆周运动，故D选项错误．
答案 C