龙文教育个性化辅导授课案教师:学生:日期:星期:时段:一．考点梳理1．考纲要求：万有引力定律的应用、人造地球卫星的运动（限于圆轨道）、动量知识和机械能知识的应用（包括碰撞、反冲、火箭）都是Ⅱ类要求；航天技术的发展和宇宙航行、宇宙速度属Ⅰ类要求。
2．命题趋势：本章内容高考年年必考，题型主要有选择题：如2004年江苏物理卷第4题、2004上海卷第3题、2005年安徽卷第16题、2005年全国卷第3题、2005年北京物理卷第20题、2005年江苏物理卷第5题；计算题：如2001年全国卷第31题、2003年第24题、2004年全国卷第23题、2004年广西物理卷第16题、2005年江苏物理卷第18题、2005年广东卷第15题等。
飞船、卫星运行问题与物理知识（如万有引力定律、匀速圆周运动、牛顿运动定律等）及地理知识有十分密切的相关性，以此为背景的高考命题立意高、情景新、综合性强，对考生的理解能力、综合分析能力、信息提炼处理能力及空间想象能力提出了极高的要求，是新高考突出学科内及跨学科间综合创新能力考查的命题热点，亦是考生备考应试的难点.特别是今年10月神州六号飞船再次实现载人航天飞行试验以来，明年高考有很大可能考查与“神六”相关的天体运动问题。
3．思路及方法：(1).基本方法：把天体运动近似看作圆周运动，它所需要的向心力由万有引力提供，即： Ｇr v m r Mm 22=＝ｍω２ｒ＝ｍr T224π(2).估算天体的质量和密度由G 2rMm＝ｍr T 224π得：Ｍ＝2324Gt r π．即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期，就可以计算出中心天体的质量.由ρ＝V M ，Ｖ＝34πＲ３得：ρ＝3233RGT r π．R 为中心天体的星体半径 特殊:当ｒ＝Ｒ时，即卫星绕天体M 表面运行时，ρ＝23GT π(2003年高考)，由此可以测量天体的密度.(3)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题表面重力加速度g 0,由02GMm mg R = 得：02GMg R= 轨道重力加速度g ，由2()GMm mg R h =+ 得：220()()GM R g g R h R h==++ (４)卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系(1)由Ｇr v m rMm 22=得:ｖ＝r GM ．即轨道半径越大，绕行速度越小(2)由Ｇ2rMm ＝ｍω２ｒ得：ω＝3r GM 即轨道半径越大，绕行角速度越小(3)由2224Mm G m r r T π=得：32r T GMπ=即轨道半径越大，绕行周期越大. (５)地球同步卫星所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期T ＝24h ．要使卫星同步，同步卫星只能位于赤道正上方某一确定高度h ．由:Ｇ2224()Mm m R h Tπ=+（Ｒ＋ｈ）得：2324h R GMT π=-=3.6×104ｋｍ=5.6ＲＲ表示地球半径二.热身训练1．把火星和地球绕太阳运行的轨道视为圆周。
由火星和地球绕太阳运动的周期之比可求得 A ．火星和地球的质量之比B ．火星和太阳的质量之比C ．火星和地球到太阳的距离之比D ．火星和地球绕太阳运动速度之比2．某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆．由于阻力作用，人造卫星到地心的距离从r 1慢慢变到r 2，用E Kl 、E K2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则(A)r 1<r 2，E K1<E K2(B)r 1>r 2，E K1<E K2 (C)r 1<r 2，E K1>E K2(D)r 1>r 2，E K1>E K23.宇航员在探测某星球时，发现该星球均匀带电，且电性为负，电荷量为Q ．在一次实验时，宇航员将一带负电q （q <<Q ）的粉尘置于离该星球表面h 高处，该粉尘恰好处于悬浮状态．宇航员又将此粉尘带至距该星球表面2h 高处，无初速释放，则此带电粉尘将A ．仍处于悬浮状态B ．背向该星球球心方向飞向太空C ．向该星球球心方向下落D ．沿该星球自转的线速度方向飞向太空 4．如图3-1所示，a 、b 、c 是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星，下列说法正确的是：A ．b 、c 的线速度大小相等，且大于a 的线速度；B ．b 、c 的向心加速度大小相等，且大于a 的向心加速度；C ．c 加速可追上同一轨道上的b ，b 减速可等候同一轨道上的c ；D ．a 卫星由于某原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将增大。
三．讲练平台【例１】如图3-2所示为一空间探测器的示意图，P 1、P 2、P 3、P 4是四个喷气发动机，P 1、P 3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行，P 2、P 4的连线与y 轴平行，每台发动机开动时，都能向探测器ba c地球图3-1A ．B ．C ．D ．4.三颗人造地球卫星A 、B 、C 绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M A =M B <M C ，则对于三个卫星，正确的是()A.运行线速度关系为C B A υυυ=>B.运行周期关系为T A <T B =T CC.向心力大小关系为F A =F B <F CD.半径与周期关系为232323CC BB AA T R T R T R ==5.如图所示，从地面上A 点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿ACB 椭圆轨道飞行击中地面目标B ，C 为轨道的远地点，距地面高度为h.已知地球半径为R ，地球质量为M ，引力常量力G 。
没距地面高度为h 的圆轨道上卫星运动周期为T0，下列结论中正确的是（）A ．导弹在c 点的速度大于hR GM+ B ．导弹在C 点的加速度等于GM/(R+h)2C ．地球球心为导弹椭圆轨道的—个焦点D ．导弹从A 点运动到B 点的时间—定小于To6.如图所示，A 为静止于地球赤道上的物体，B 为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C 为绕地球做圆周运动的卫星，P 为B 、C 两卫星轨道的交点．已知A 、B 、C 绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是（） A ．物体A 和卫星C 具有相同大小的加速度 B ．卫星C 的运行速度小于物体A 的速度C ．可能出现：在每天的某一时刻卫星B 在A 的正上方D ．卫星B 在P 点运行的加速度大于卫星C 的加速度7.2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功，9月27日翟志刚成功实施了太空行走。
已知神舟七号飞船在离地球表面h 高处的轨道上做周期为T 的匀速圆周运动，地球的半径R ，万有引力常量为G 。
在该轨道上，神舟七号航天飞船（） A ．运行的线速度大小为TRπ2 B ．运行的线速度小于第一宇宙速度B APC航天飞机月球空间站 BC ．运行时的向心加速度大小22)(4T h R +π D ．地球表面的重力加速度大小为2232)(4R T h R +π8我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下经椭圆轨道向月球靠近，并将与空间站在B 处对接.已知空间站绕月轨道半径为r ，周期为T ，万有引力常量为G ，下列说法中正确的是（）A ．图中航天飞机在飞向B 处的过程中，月球引力做正功 B ．航天飞机在B 处由椭圆轨道可直接进入空间一站轨道C ．根据题中条件可以算出月球质量D ．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小9.2008年9月25日，我国利用“神州七号”飞船将翟志刚、刘伯明、景海鹏三名宇航员送入太空。
设宇航员测出自己绕地球做圆周运动的周期为T ，离地高度为H ，地球半径为R ，则根据T 、H 、R 和引力常量G ，能计算出的物理量是()A ．地球的质量B ．地球的平均密度C ．飞船所需的向心力D ．飞船线速度的大小10.2008年9月25日我国成功发射了“神舟七号”载人飞船，随后航天员圆满完成了太空出舱任务并释放了伴飞小卫星，若小卫星和飞船在同一圆轨道上，相隔一段距离一前一后沿同一方向绕行。
下列说法正确的（.） A ．由飞船的轨道半径、周期和引力常量，可以算出飞船质量 B ．小卫星和飞船的加速度大小相等C ．航天员踏在飞船表面进行太空漫步时，对表面的压力等于航天员的重力D ．飞船只需向后喷出气体，就可以和小卫星对接11.如图，宇宙飞船A 在低轨道上飞行，为了给更高轨道的宇宙空间站B 输送物质，需要与B 对接，它可以采用喷气的方法改变速度，从而达到改变轨道的目的，则以下说法正确的是（） A 、它应沿运行速度方向喷气，与B 对接后周期变小 B 、它应沿运行速度的反方向喷气，与B 对接后周期变大 C 、它应沿运行速度方向喷气，与B 对接后周期变大D 、它应沿运行速度的反方向喷气，与B 对接后周期变小12.1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星．然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小．2006年8月24日晚在布拉格召开教务主任签字：___________第3课时 《天体运动》 参考答案二.【热身训练】1．选CD .由动力学知识列方程，行星的质量会约去，无法求出行星质量，也无法求出太阳的质量。
但可以求出行星离太阳的距离之比，进而还可求出动行速度之比。
由开普勒第三定律有：:32113222R T R T =可见能求出火星和地球到太阳的距离之比；又根据圆周运动知识有：11112222122 2R T R T R R T T ππ==⋅v v ，可见能求出火星和地球绕太阳运行的速度之比。
2.选B ．当卫星受到阻力作用后，其总机械能要减小，卫星必定只能降至低轨道上飞行，故r 减小。
由v =可知，v 要增大，动能也要增大。
可见只有B 选项正确。
常见错解：当卫星受到阻力作用时，由于卫星克服阻力做功，故动能减小，速度变小，为了继续环绕地球，由于卫星速度v =v 减小则半径r 必增大，可见应该选C 。
３．选A ．库仑定律和万有引力定律都是平方反比定律，天体运动和核外电子绕核运转也是很相似的模型，对描述引力场的有关物理量（场强，电势能与重力加速度、重力势能）的类比研究可以很好地考查学生的对知识的迁移能力。
该题考查两种力的平衡问题。
４．选D ．因为b 、c 在同一轨道上运行，故其线速度大小、加速度大小均相等。
又b 、c 轨道半径大于a 的轨道半径，由v =知，V b =V c <V a ,故A 选项错；由加速度a=GM/r 2可知a b =a c <a a,故B 选项错。
当c 加速时，c 受到的万有引力F<mv 2/r ，故它将偏离原轨道做离心运动；当b 减速时，b 受到的万有引力F>mv 2/r,故它将偏离原轨道做向心运动。