专题三 天体运动的四类热点问题专题解读1.本专题是万有引力定律在天体运动中的特殊运用,同步卫星是以地球为中心相对地球静止的卫星,而双星或多星模型可能没有中心天体.近年来高考多以选择题形式在高考出现.2.通过本专题的学习能加深万有引力定律的灵活应用,加深对力与运动关系的理解.3.本专题主要用到的知识有:牛顿运动定律、圆周运动和万有引力定律.(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.所有卫星的轨道平面一定通过地球的球心.1.(多选)可以发射一颗这样的人造地球卫星,使其圆轨道( )A.与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面同心圆B.与地球表面上某一经线所决定的圆是共面同心圆C.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地球表面是静止的D.与地球表面上的赤道线是共面同心圆,但卫星相对地球表面是运动的解析:人造地球卫星运行时,由于地球对卫星的引力提供它做圆周运动的向心力,而这个力的方向必定指向圆心,即指向地心,也就是说人造地球卫星所在轨道圆的圆心一定要和地球的中心重合,不可能是地轴上(除地心外)的某一点,故 A 错误.由于地球同时绕着地轴在自转,所以卫星的轨道平面也不可能和经线所决定的平面共面,所以 B 错误.相对地球表面静止的卫星就是地球的同步卫星,它必须在赤道平面内,且距地面有确定的高度,这个高度约为三万六千千米,而低于或高于这个轨道的卫星也可以在赤道平面内运动.不过由于它们公转的周期和地球自转周期不同,就会相对于地面运动,C、D 正确.答案:CD同步卫星是其公转与地球自转具有相同的周期,相对地面静止的卫星,同步卫星具有以下“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=24 h.(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 ≈3.6×107 m.(5)速率一定:v=≈3.1×103 m/s.(6)向心加速度一定:由 G=man得 an==gh=0.23 m/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.2.(多选)北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS),建立后的北斗卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和 30 颗一般...