高考物理：天体运动中卫星运行参量的分析与比较的速解规律及公式

1.卫星的各物理量随半径的变化规律

2.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7.9 km/s.

(3)两种卫星的轨道平面一定通过地球的球心.

3.同步卫星的六个“一定”

经典例题：[2018全国1,20,6分]

2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波.根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ）

A. 质量之积

B. 质量之和

C. 速率之和

D. 各自的自转角速度

【解析】双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得

选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πf r1，v2=ωr2=2πf r2，联立解得：v1+ v2=2πf r，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误.

【答案】BC

经典例题：[2018北京，17,6分]

若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律，在已知月地距离约为地球半径60倍的情况下，需要验证

A. 地球吸引月球的力约为地球吸引苹果的力的1/60^2

B. 月球公转的加速度约为苹果落向地面加速度的1/60^2

C. 自由落体在月球表面的加速度约为地球表面的1/6

D. 苹果在月球表面受到的引力约为在地球表面的1/60

【解析】若想检验“使月球绕地球运动的力”与“使苹果落地的力”遵循同样的规律——万有引力定律，则应满足GMm/r2=ma,即加速度a与距离r的平方成反比，由题中数据知，选项B正确，其余选项错误.

【答案】B

经典例题：[2018天津，6,6分]

2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一.通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面处的重力加速度.若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的

A.密度

B.向心力的大小

C.离地高度

D.线速度的大小

【解析】 卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，则有

【答案】 CD