1.萬有引力理論的成就1.中心天體+環繞天體系統（太陽系、地月系）2.雙星系統基本天體系統類型m1m2o（已知球心距r，雙星天體質量m1、m2，求m1距離繞行中心O的距離r1）r1.萬有引力理論的成就測量天體A的M、ρ問題1：外星人是如何知道地球的質量的？利用天體A自身參數（天體表面g、天體半徑R）利用其繞行天體B參數（繞行天體B周期T、軌道半徑r）基本天體系統類型AB1.萬有引力理論的成就測量天體A的M、ρ利用其繞行天體B參數（繞行天體B周期T、軌道半徑r）基本天體系統類型AB問題2：（腦筋急轉彎）一個宇航員只有一塊手表測行星密度，請問為什么？近地軌道r=R作業：設想質量為m的物體放到地球的中心，地球質量為M，半徑為R，則物體與地球間的萬有引力為_____________FF對稱微元法1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心不考慮自轉：考慮自轉*：無特殊說明，不考慮自轉黃金代換：GM＝gR21.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上（1）牛頓的超級大炮（人造衛星猜想）1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（2）衛星的發射1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道2.星球及周圍常見位置及特點星球中心1.萬有引力理論的成就星球表面上星球近地軌道基本天體系統類型測量天體的M、ρ（2）衛星的發射（2）衛星的發射作業P116-6：如圖所示，火箭內平臺上放有測試儀器，火箭從地面啟動后，以加速度豎直向上勻加速運動，升到某一高度時，測試儀對平臺的壓力為啟動前壓力的。已知地球半徑為R，求火箭此時離地面的高度。(g為地面附近重力加速度)1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（3）近地圓軌道物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的線速度v1，叫第一宇宙速度（軌道半徑近似等于天體半徑r=R）萬有引力提供向心力r=RrR問題：停止推進后的最終速度（發射速度）至少多少才能讓衛星（飛船）繞地球做勻速圓周運動黃金代換1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道V1=7.9km/s1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（4）宇宙速度V發=V1

（近地圓軌道）V1<V發<V2（橢圓軌道）V發

<V1(返回地球)V2<V發<V3脫離地球束縛進入太陽系軌道V3<V發

脫離太陽束縛第一宇宙速度是最小的發射速度1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（5）遠地圓軌道（軌道半徑r大于地球半徑R）rMm問題：衛星在遠地圓軌道上的向心加速度a、繞行速度v、角速度ω和周期T與軌道半徑r的大小有何關系萬有引力提供向心力1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（5）遠地圓軌道（軌道半徑r大于地球半徑R）rMm第一宇宙速度是最大的繞行速度1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道例（作業）：2003年8月29日，火星、地球和太陽處于三點一線，上演“火星沖日”的天象奇觀。這是6萬年來火星距地球最近的一次，與地球之間的距離只有5576萬公里，為人類研究火星提供了最佳時機。如圖所示為美國宇航局最新公布的“火星沖日”的虛擬圖，則有(

)A．2003年8月29日，火星的線速度大于地球的線速度B．2003年8月29日，火星的線速度小于地球的線速度C．2004年8月29日，火星又回到了該位置D．2004年8月29日，火星還沒有回到該位置1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道例（作業）：如圖，地球赤道上的物體A、近地衛星B和同步衛星C均在赤道平面上繞地心做勻速圓周運動。設A、B、C的運動速率分別為v1、v2、v3，向心加速度分別為a1、a2、a3，則v1、v2、v3

的大小關系為______________；a1、a2、a3的大小關系為______________。關鍵錯因：誤以為A也是萬有引力提供向心力解法：A、C是同步的，所以周期和角速度相同v1=ωRv3=ωr∴v1<v3又∵v3<v2∴v1<v3<v2加速度同理：a1<a3<a21.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（6）：變軌問題問題：如何使得衛星從近地圓軌道過渡到遠地圓軌道？1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（5）：變軌問題問題：如何使得衛星從近地圓軌道過渡到遠地圓軌道？1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（6）：變軌問題abPQVaPa軌道b軌道VbP加速VaPVbPVbQb軌道VCQc軌道加速VbQVcQ問題：如何使得衛星從近地圓軌道過渡到遠地圓軌道？1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（5）：變軌問題問題：比較VaP

、VCQ

的大小，并說明原因PQVaPVbPVbQVcQVaPa軌道b軌道VbP加速VbQb軌道VCQc軌道加速＞減速abc（6）：變軌問題例題：發射地球同步衛星時，先將衛星發射至近地圓軌道1，然后經點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛星送入同步圓軌道3。軌道1、2相切于Q點，軌道2、3相切于P點，如圖所示，則當衛星分別在1、2、3軌道上正常運行時，以下說法正確的是(

)A．衛星在軌道3上的速率大于軌道1上的速率B．衛星在軌道3上的角速度小于軌道1上的角速度C．衛星在軌道1上經過Q點時的速度大于它在軌道2上經過P點時的速度D．衛星在軌道2上經過P點時的加速度等于它在軌

道3上經過P點時的加速度1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（7）：常見衛星及其軌道特點衛星的軌道圓心（焦點）比在地球球心問題：是否存在軌道A？A目前技術無法實現1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（7）：常見衛星及其軌道特點赤道同步衛星問題：同步衛星需滿足什么條件周期24小時圓軌道始終在赤道上方軌道唯一確定的（a、v、ω、T、r）1.萬有引力理論的成就基本天體系統類型測量天體的M、ρ2.地球及周圍常見位置特點地球中心地球表面上地球衛星軌道（7）：常見衛星及其軌道特點衛星問題框架V3>V發>V2脫離地球束縛入太陽系軌道V發>V3脫離太陽束縛第一宇宙速度是最小的發射速度V2>V發>V1橢