粤教版物理必修第二册16第三章章末综合提升.pdfVIP

主题1天体运动中易混概念的比较

1．两个半径——天体半径和卫星轨道半径

(1)天体半径：在中学物理中通常把天体看成一个球体，天体半径就是球体的半

径，反映了天体的大小．

(2)卫星的轨道半径：是天体的卫星绕天体做圆周运动的轨迹圆的半径．

(3)关系：一般情况下，天体卫星的轨道半径总大于该天体的半径．当卫星贴近

天体表面运动时，可近似认为轨道半径等于天体半径．

2．三种速度——运行速度、发射速度和宇宙速度

三种速度的比较，见下表：

比较项概念大小影响因素

卫星绕中心天体做

运行轨道半径r越大，

匀速圆周运动的速v＝

速度v越小

度

1/15

发射在地面上发射卫大于或等于卫星的发射高度越

速度的速度7.9km/s高，发射速度越大

实现某种效果所需7.9km/s

宇宙

的最小卫星发射速11.2km/s不同卫星发射要求

速度

度16.7km/s

3．两种周期——自转周期和公转周期

(1)自转周期：是天体绕自身某轴线转动一周所用的时间，取决于天体自身转动

的快慢．

(2)公转周期：是运行天体绕中心天体做圆周运动一周的时间，由＝mr

得T＝2π，取决于中心天体的质量和运行天体到中心天体的距离，与运行天

体自身质量无关．

(3)联系：一般情况下天体的自转周期和公转周期是不等的，如地球自转周期为

24小时，公转周期为365天．它们之间没有直接联系，在应用中要注意区别．

4．两种轨道——圆形轨道和椭圆轨道

(1)圆形轨道：卫星沿圆形轨道运行时，万有引力全部用来产生向心加速度．卫

星的加速度即为向心加速度，可由G＝ma得到．

(2)椭圆轨道：卫星沿椭圆轨道运行时，万有引力一方面改变卫星运行速度的方

向，另一方面改变卫星运行速度的大小．由G＝ma得到的是卫星运行的合

加速度，而非卫星的向心加速度．

5．两类运行——稳定运行和变轨运行

(1)稳定运行

卫星绕天体稳定运行时万有引力提供了卫星做圆周运动的向心力．由＝m，

得v＝．由此可知，轨道半径r越大，卫星的速度越小．

(2)变轨运行

①制动变轨：卫星的速率变小时，使得万有引力大于所需向心力，即G