方法17 高中物理模型盘点（七）天体运动模型-2023年高考物理学习记忆方法大全

方法17 高中物理模型盘点（七）天体运动模型 目 录 物理模型盘点——开普勒行星运动定律 2 物理模型盘点——天体质量和密度的估算 3 物理模型盘点——行星模型 6 物理模型盘点——近地卫星模型 8 物理模型盘点——同步卫星模型 9 物理模型盘点——万有引力等于重力模型 10 物理模型盘点——卫星模型相关物理量讨论 11 物理模型盘点——三种天体运动速度比较 13 物理模型盘点——双星模型　多星模型 15 物理模型盘点——黑洞模型 18 物理模型盘点——暗物质 19 物理模型盘点——卫星变轨 20 物理模型盘点——常数的应用 22 物理模型盘点——三星一线模型 24 物理模型盘点——开普勒行星运动定律 【模型概述】 定律 内容 图示 开普勒第一定律(轨道定律) 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 开普勒第二定律(面积定律) 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 开普勒第三定律(周期定律) 所有行星轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等，即＝k （2022·湖南卷·T8）如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球的1.5倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（　　） A. 火星的公转周期大约是地球的倍 B. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为逆行 D. 在冲日处，火星相对于地球的速度最小 【答案】CD 【解析】A．由题意根据开普勒第三定律可知 火星轨道半径大约是地球轨道半径的1.5倍，则可得 故A错误； BC．根据 可得 由于火星轨道半径大于地球轨道半径，故火星运行线速度小于地球运行线速度，所以在冲日处火星相对于地球由东向西运动，为逆行，故B错误，C正确；D．由于火星和地球运动的线速度大小不变，在冲日处火星和地球速度方向相同，故相对速度最小，故D正确。故选CD。 物理模型盘点——天体质量和密度的估算 【模型概述】 一、 题型概述 1. 利用万有引