考点 04 天体运动与人造航天器【命题意图】本类题通常主要考查对描述圆周运动的基本参量——线速度、角速度、周期(频率)等概念的理解,以及对牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等规律的理解与应用。【专题定位】高考命题方式为选择题,2 热点为天体质量(密度)的计算,人造卫星的运行规律的特点,卫星的发射及变轨问题。【考试方向】这类试题在考查题型上,通常以选择题的形式出现,极个别情况下会出现在计算题中,难度一般中等;在考查内容上一般考查对描述圆周运动参量间的关系、牛顿第二定律、向心力公式、万有引力定律等基本概念和基本规律的理解与应用,有时还会涉及能量知识,同时还会考查运用控制变量法进行定性判断或定量计算的能力。【应考策略】(1)本考点高考命题角度为万有引力定律的理解,万有引力与牛顿运动定律的应用.(2)正确理解万有引力及万有引力定律,掌握天体质量(密度)的估算方法,熟悉一些天体的运行常识是前提.【得分要点】在行星(卫星)运动中,所做匀速圆周运动的向心力由中心天体对它们的万有引力提供,即:=Fn,设中心天体的质量为 M,行星或卫星(即环绕天体)的质量为 m,根据万有引力定律、牛顿第二定律和向心力公式有:=Fn===mrω2==man,解得:v=∝ ① v、ω、T、an均与环绕天体本身质量 m 无关,与中心天体质量 M 有关;ω=∝ ②随着轨道半径 r 的增大,v、ω、an均变小,T 变大;T=∝ ③在行星(卫星)环绕运动中,当涉及 v、ω、T、an中某个参量变化,讨论an=∝ 量的变化情况时,应需注意轨道半径 r 的变化,并采用控制变量法予以讨论;=Fn=∝ ④或 Fn与环绕天体本身质量 m、中心天体质量 M 都有关。【2017 年高考选题】【2017·新课标Ⅲ卷】2017 年 4 月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的A.周期变大 B.速率变大C.动能变大 D.向心加速度变大【答案】C【考点定位】万有引力定律的应用、动能【名师点睛】万有引力与航天试题,涉及的公式和物理量非常多,理解万有引力提供做圆周运动的向心力,适当选用公式,是解题的关键。要知道周期、线速度、角速度、向心加速度只与轨道半径有关,但动能还与卫星的质量有关。【知识精讲】1.在处理天体的运动问题时,通常把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需要的...