专题10.2 万有引力与航天
目录
第一部分、基础知识快速过................................................................... 1
考点1、物理学史与开普勒三定律的准确理解............................................... 1
考点2、地球表面物体所受重力与万有引力的关系........................................... 2
考点3、利用黄金方程组研究卫星的绕行规律及相关的定量运算............................... 3
考点4、同步卫星的绕行规律............................................................. 5
考点5、三大宇宙速度................................................................... 6
考点6、天体的变轨问题................................................................. 6
考点7、双星与三星的运行规律........................................................... 7
第二部分：题型学习......................................................................... 8
题型一、物理学史与开三定律的理解....................................................... 8
题型二、不考虑“自转”的情况下万有引力与重力的关系..................................... 9
题型三、考虑“自转”的情况下万有引力与重力的关系...................................... 11
题型四、同步卫星的绕行规律与特点...................................................... 12
例8.若把三颗同步卫星，相隔120°均匀分布，卫星的直线电波将能覆盖全球有人居住的绝大部分区域（除两极以外），可构成全球通讯网。截止2012年，已有十几个国家和组织发射了100多颗同步卫星。中国发射的“风云二号”气象卫星就属于地球的同步卫星,以下关于同步卫星的描述正确的是（ ）：...................... 12
题型五、天体运动线速度、角速度、周期、以及向心加速度的大小比较............... 13
题型六、天体六参数的定量计算.......................................................... 15
题型七、三大宇宙速度的准确理解........................................................ 18
题型八、航天器的变轨问题.............................................................. 19
题型九、卫星的追击类问题.............................................................. 20
题型十：双星与三星问题................................................................ 22
①两大学说的代表人物：
“地心说”代表人物：亚里士多德、欧多克斯、、托勒密。
“日心说”代表人物：哥白尼、布鲁诺、伽利略
②开三定律创立的历史背景：开普勒定律是德国天文学家开普勒提出的关于行星运动的三大定律。第一和第二定律发表于1609年，是开普勒从天文学家第谷观测火星位置所得资料中总结出来的；在开一定律以前，人们认为天体的运行轨道是：“完美的圆形”。开二定律是对行星运动轨道更准确的描述，为哥白尼的日心说提供了有力证据，并为牛顿后来的万有引力证明提供了论据，和其他两条开普勒定律一起奠定了经典天文学的基石。
第三定律发表于1619年。这三大定律又分别称为椭圆定律、面积定律和调和定律。
③开三定律的基本内容与相关应用：
开一定律：也称椭圆定律、轨道定律、行星定律。每一行星沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点上。
开二定律：也称等面积定律，指的是太阳系中太阳和运动中的行星的连线，在相等的时间内扫过相等的面积，且该定律同样适用于其它绕心运动的天体系统中。
结论：卫星在椭圆轨道运行时，近地点的线速度大于其在远地点的线速度。（）
开三定律：也叫行星运动定律。开普勒第三定律的常见表述是：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。绕同一中心天体的所有行星的轨道的半长轴的三次方（a³）跟它的公转周期的二次方（T²）的比值都相等，即：,,其中为中心天体的质量，为绕行天体的公转周期，为椭圆轨道的长半轴。为引力常量。
结论：的大小由中心天体的质量决定。
