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万有引力与航天——原卷版高一物理同步讲义(人教版2019必修第二册)--第1页

第7讲万有引力与航天

知识点碎片难度

天体运动的一般规律★★★☆☆

宇宙速度★★★☆☆

同步卫星与近地卫星★★★☆☆

计算中心天体的质量和密度★★★☆☆

模块一：天体运动的一般规律

1．分析天体运动的主要思路

(1)一个模型

无论是自然天体(行星，月球等)，还是人造航天器(人造卫星，空间站等)，只要研究对象的轨迹是圆形，

就可将其简化为质点的匀速圆周运动．

(2)两条规律

GMm

2

①中心天体表面附近重力近似等于万有引力，即mg，则gRGM(g表示中心天体表面附近的重

R2

力加速度．

②绕中心天体的行星或卫星的运动近似看作匀速圆周运动，所受的万有引力等于其向心力，即：

22

Mmv2π



2



G=ma=m=mr=mv=mr

2向

rrT



2．人造卫星

(1)人造卫星的分类

在地球上水平抛出的物体，当它的速度足够大时，物体就永远不会落到地

面上，它将围绕地球旋转，变为一颗人造地球卫星，简称人造卫星．

①人造卫星按运行轨道可分为低轨道卫星、中轨道卫星、高轨道卫星，以

及地球同步轨道卫星、极地轨道卫星等．

②人造卫星按用途可分为科学卫星、技术试验卫星和应用卫星．

(2)人造卫星的运动规律

卫星运行的轨道一般为椭圆形，中学阶段我们只考虑卫星的轨道为圆形的情况，这样卫星受到的万有引力

提供了卫星做圆周运动的向心力．

设卫星的轨道半径为r，线速度大小为v，角速度大小为，周期为T，向心加速度为a．

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线速度GMmmv2vGM或v1

r2rrr

MmGM1轨道半径越大，环绕天体

角速度