2022年高考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）重难点05天体运动与人造航天器【知识梳理】考点一天体质量和密度的计算1．解决天体（卫星）运动问题的基本思路（1）天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，即（2）在中心天体表面或附近运动时，万有引力近似等于重力，即（g表示天体表面的重力加速度）．（2）利用此关系可求行星表面重力加速度、轨道处重力加速度：在行星表面重力加速度：，所以在离地面高为h的轨道处重力加速度：，得2．天体质量和密度的计算（1）利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.由于，故天体质量天体密度：（2）通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r.①由万有引力等于向心力，即，得出中心天体质量；②若已知天体半径R，则天体的平均密度③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度.可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估算出中心天体的密度．【重点归纳】1.黄金代换公式（1）在研究卫星的问题中，若已知中心天体表面的重力加速度g时，常运用GM＝gR2作为桥梁，可以把“地上”和“天上”联系起来．由于这种代换的作用很大，此式通常称为黄金代换公式．2.估算天体问题应注意三点（1）天体质量估算中常有隐含条件，如地球的自转周期为24h，公转周期为365天等．（2）注意黄金代换式GM＝gR2的应用．（3）注意密度公式的理解和应用．考点二卫星运行参量的比较与运算1．卫星的动力学规律由万有引力提供向心力，2．卫星的各物理量随轨道半径变化的规律；；；（1）卫星的a、v、ω、T是相互联系的，如果一个量发生变化，其它量也随之发生变化；这些量与卫星的质量无关，它们由轨道半径和中心天体的质量共同决定．（2）卫星的能量与轨道半径的关系：同一颗卫星，轨道半径越大，动能越小，势能越大，机械能越大．3．极地卫星和近地卫星（1）极地卫星运行时每圈都经过南北两极，由于地球自转，极地卫星可以实现全球覆盖．（2）近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星，其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径，其运行线速度约为7.9km/s.（3）两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心．【重点归纳】1．利用万有引力定律解决卫星运动的一般思路（1）一个模型天体（包括卫星）的运动可简化为质点的匀速圆周运动模型．（2）两组公式卫星运动的向心力来源于万有引力：在中心天体表面或附近运动时，万有引力近似等于重力，即：（g为星体表...
