万有引力与天体运动专题复?/p>
近几年来,随着我国载人航天的成功、探月计划的实施、空间站实验的推进及宇宙
探索的进一步深入,以此为题材的试题也成了高考中的热点内容,试题注重把万?/p>
引力定律和圆周运动结合起来进行综合考查,要求考生有较强的运算推理、信息提
取能力和应用物理知识解决实际问题的能力?/p>
一、天体运动问题的处理方法
处理天体的运动问题时,一般来说建立这样的物理模型:中心天体不动,环绕
天体以中心天体的球心为圆心做匀速圆周运动;环绕天体只受到的中心天体的万?/p>
引力提供环绕天体做匀速圆周运动的向心力,结合牛顿第二定律与圆周运动规律进
行分析,一般来说有两个思路:一是环绕天体绕中心天体在较高轨道上做匀速圆?/p>
运动,所需要的向心力由万有引力提供,即
2
2
2
r
v
m
r
Mm
G
?/p>
=m
ω
2
r=m
2
2
4
T
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r=ma
n
?/p>
二是物体绕中心天体在中心天体表面附近作近?/p>
运动,物体受到的重力近似等于万有引力?/p>
2
R
Mm
G
mg
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(R
为中心天体的半径
)
?/p>
例题?/p>
?/p>
2020
天津)质量为
m
的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运?/p>
视为匀速圆周运动。已知月球质量为
M
,月球半径为
R
,月球表面重力加速度?/p>
g
?/p>
引力常量?/p>
G
,不考虑月球自转的影响,则航天器?/p>
A
.线速度
GM
v
R
?/p>
B
.角速度
gR
?/p>
?/p>
C
.运行周?/p>
2
R
T
g
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D
.向心加
速度
2
GM
a
R
?
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?
2
2
2
,
,
R
MG
a
R
GM
v
ma
R
v
m
R
Mm
G
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航天器在接近月球表面的轨道上飞行
,
R
T
m
R
m
R
Mm
G
mg
2
2
2
2
4
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代入相关公式