主题一 天体(卫星)运动问题的处理
分析处理天体运动问题,要抓住"一个模型"、应用"两个思路"、区分"三个不同".
1.一个模型:无论是自然天体(如行星、月球等),还是人造天体(如人造卫星、空间站等),只要天体的运动轨迹为圆形,就可将其简化为质点的匀速圆周运动.
2.两个思路.
(1)所有做圆周运动的天体,所需的向心力都来自万有引力.因此,向心力等于万有引力,据此所列方程是研究天体运动的基本关系式,即G=m=mω2r=mr=ma.
(2)不考虑地球或天体自转影响时,物体在地球或天体表面受到的万有引力约等于物体的重力,即G=mg,变形得GM=gR2,此式通常称为黄金代换式.
3.三个不同.
(1)不同公式中r的含义不同.在万有引力定律公式F=G中,r的含义是两质点间的距离;在向心力公式F=m=mω2r中,r的含义是质点运动的轨道半径.当一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动时,两式中的r相等.
(2)运行速度、发射速度和宇宙速度的含义不同.三种速度的比较,如下表所示.
比较项 概念 大小 影响因素