本篇文章给同学们谈谈天体运动的周测卷，以及天体运动例题及答案对应的知识点，希望对各位同学有所帮助，不要忘记分享给你的朋友哦！
本文目录一览：
- 1、天体的周日运动是什么?
- 2、1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有
- 3、天体相关常识
- 4、天体如何运行
- 5、人们究竟怎么发现天体的运行规律的?
- 6、高一物理，天体
天体的周日运动是什么?
天体周日运动是一种视运动.
天体的周日视运动：由于地球自转,地面上的观测者看到天体于一恒星日内在天球上自东向西沿着与赤道平行的小圆转过一周.这个圆称为天体的周日平行圈.这种直观的运动称为天体的周日视运动.周日视运动是一切天体最显著的视运动.在用天体照相仪对北极天区所拍得的照片上,可以清晰地看到北极附近恒星的周日视运动轨迹.在地球北极处,北天极与天顶重合,天体的周日平行圈与地平圈平行,天体既不升起,也不下落,永远保持同一高度.那里只能看到天球北半部的天体.在赤道处,天极落在地平圈上,天体的周日平行圈与地平圈相垂直,天体沿着与地平圈垂直的圆周自东向西作周日视运动.那里可以看到全天的天体.天体因周日视运动不断改变着自己的地平坐标,即方位角和高度.天体在作周日视运动时,经过天球上一些特殊的圈（包括大圆和小圆）或点,这些现象在天体测量工作中具有重要意义.
[img]1990年4月25日,科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空,使得人类对宇宙中星体的观测与研究有
一. 教学内容
必修2 第五章 曲线运动 万有引力与航天（二）
二. 高考考纲及分析
（一）高考考纲
匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度（I）
匀速圆周运动的向心力（Ⅱ）
离心现象（I）
万有引力定律及其应用（Ⅱ）
环绕速度（Ⅱ）
第二宇宙速度和第三宇宙速度（I）
（二）考纲分析
1. 匀速圆周运动中只有向心力是（Ⅱ）级要求，其他均降为（I）级要求。环绕速度从宇宙速度中分离出来提高为（Ⅱ）级要求。从这些要求的变化来说总起来没有涉及核心内容和主干知识，命题的趋势不会有太大的改变。
2. 向心力是高考考查的重点知识，它主要是与受力分析，牛顿第二定律等知识一起以综合性题目的形式考查。
3. 运用万有引力定律及向心力公式分析人造卫星的绕行速度、运行周期以及计算天体的质量、密度等在近几年高考中每年必考。现在随着我国载人航天的成功及探月计划的实施，对天体方面的考查将仍是考查的热点。
三. 知识网络
四. 知识要点
第三单元 圆周运动及其应用
1. 圆周运动 线速度 角速度 向心加速度
质点运动轨迹为一个圆，即质点做圆周运动。
线速度：物体在某时间内通过的弧长与所用时间的比值，其方向在圆周的切线方向上。
表达式：
角速度：物体在某段时间内通过的角度与所用时间的比值。
表达式：，其单位为弧度每秒，。
周期：匀速运动的物体运动一周所用的时间。
频率：，单位：赫兹（HZ）
线速度、角速度、周期间的关系：
。
2. 匀速圆周运动 向心力
质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。注意匀速圆周运动不是匀速运动，是曲线运动，速度方向不断变化。
做匀速圆周运动的物体，加速度方向指向圆心，这个加速度叫向心加速度。
大小：
方向：指向圆心。
向心加速度是描述匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量向心力即产生向心加速度的力。向心力的方向：指向圆心，与线速度的方向垂直。向心力的大小：做匀速圆周运动所需的向心力的大小为向心力的作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小。向心力是效果力。在对物体进行受力分析时，不能认为物体多受了个向心力。向心力是物体受到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力。
3. 生活中的圆周运动
火车要规定转弯速度 汽车过拱形桥，在凸形桥的最高点速度V≤航天器中的失重现象 离心运动 F＜
第四单元 万有引力定律与航天
1. 开普勒行星运动定律
1）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。
（2）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相等的面积。
3）所有行星的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，。
2. 万有引力定律及其应用
自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比。
表达式：
球表面附近，重力近似等于万有引力
3. 第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度
人造地球卫星：卫星环绕速度v、角速度、周期T与半径的关系：
由，可得：
，r越大，v越小；
，r越大，越小；
，r越大，T越大。
第一宇宙速度（环绕速度）：；
第二宇宙速度（脱离速度）：；
第三宇宙速度（逃逸速度）：。
4. 求第一宇宙速度：
卫星贴近地球表面飞行
地球表面近似有
则有
5. 经典力学的局限性
牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。
五. 重点、难点解析
1. 竖直平面内的圆周运动问题分析
竖直平面内的圆周运动，是典型的变速圆周运动，对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。
（1）如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：
① 临界条件：小球到达最高点时绳子的拉力（或轨道的弹力）刚好等于零，小球的重力提供做圆周运动的向心力。即。
上式中的是小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度＝。
② 能过最高点的条件：（此时绳或轨道对球产生拉力F或压力FN）。
③ 不能过最高点的条件：（实际上球还没有到最高点就脱离了轨道）。
（2）如图所示，有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：
① 临界条件：由于硬杆和管壁的支撑作用，小球恰能达到最高点的临界速度＝0
② 图甲所示的小球过最高点时，轻杆对小球的弹力的情况：
当＝0时，轻杆对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球的重力，即FN＝mg。
当0 时，杆对小球的支持力的方向竖直向上，大小随速度的增大而减小，其取值范围是：mg FN 0。
当=时，FN＝0。
当＞时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速度的增大而增大。
③ 图乙所示的小球过最高点时，光滑硬管对小球的弹力情况：
＝0时，管的内壁下侧对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球重力，即FN =mg。
当0＜v＜时，管的内壁下侧对小球有竖直向上的支持力FN，大小随速度的增大而减小，其取值范围是mg FN 0。
当＝时，FN＝0。
当时，管的内壁上侧对小球有竖直向下指向圆心的压力，其大小随速度的增大而增大。
2. 临界问题
圆周运动中的临界问题的分析与求解方法不只是竖直平面内的圆周运动中存在临界问题，其他许多问题中也有临界问题。对这类问题的求解一般都是先假设某量达到最大、最小的临界情况，从而建立方程求出。
3. 向心力
（1）圆周运动中向心力分析
① 匀速率圆周运动：物体做匀速率圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，这是物体做匀速率圆周运动的条件。
② 变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心。合外力沿半径方向的分力（或所有外力沿半径方向的分力的矢量和）提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向.合外力沿轨道切线方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小。
（2）圆周运动中的动力学方程
圆周运动动力学方程即将牛顿第二定律应用于圆周运动，（F＝ma）。
说明：① 将牛顿第二定律F = ma用于匀速率圆周运动，F就是向心力，a就是向心加速度.即得：。
② 应用步骤
a. 确定研究对象：确定轨道平面和圆心位置，从而确定向心力的方向。
b. 选定向心力方向的正方向。
c. 受力分析（不要把向心力作为某一性质的力进行分析）。
d.由牛顿第二定律列方程。
e. 求解并说明结果的物理意义。
4. 离心运动
（1）离心现象条件分析
① 做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动，如图所示。
当产生向心力的合外力消失，F =0，便沿所在位置的切线方向飞出去，如A点所示。
② 当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当具有的向心力，，即合外力不足提供需的向心力的情况下，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动。如图B点所示。
（2）离心运动的应用和危害
利用离心运动制成离心机械.如：离心干燥器、洗衣机的脱水筒等。
汽车、火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一是限定汽车和火车的转弯速度不能太大；二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大向心力。
说明：若合外力大于所需的向心力，物体离圆心将越来越近，即为近心运动。
5. 定律内容及适用条件
在公式中，如是两质点，则r指两质点间距，如是均匀球体，r为球心间距。但有些时候，如题目中结出的不是均匀球体，则可用“挖补法”，即构成均匀球体后再进行计算。
6. 综合运用牛顿定律、万有引力和匀速率圆周运动求解天体的运动的问题
（1）卫星的速度、加速度、周期和卫星轨道的关系
天体运动近似看成匀速率圆周运动，其向心力都来源于万有引力，即
由此得出：，即线速度v ∝；
，即角速度ω ∝；
，即周期T ∝
，即向心加速度a∝。
说明：① 卫星环绕半径r与该轨道上的线速度v、角速度ω、周期T、向心加速度a存在一一对应关系，一旦r确定，则v、ω、T、a皆确定，与卫星的质量m无关。② 对于环绕地球运动的卫星，若半径r增大，其周围T变大，线速度v、角速度ω、向心加速度a变小；若半径r减小，其周期T变小，线速度v、角速度ω、向心加速度a增大。
（2）求天体的质量、密度
通过观察天体做匀速率圆周运动的卫星的周期T、半径r，由万有引力等于向心力，得天体质量
① 若知天体的半径R，则天体的密度
② 若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天体半径R，其周期T，则天体密度
（3）星体表面及其某一高度处的重力加速度的求法
① 地球表面的重力加速度
由于自转而导致重力的变化是很微小的，因而在一般的情况下，常忽略地球自转的影响，此时物体所受的重力大小就等于万有引力的大小，因此，若地球表面的重力加速度为g0，则根据万有引力定律：（R0为地球的半径）。该式也适用于其他星体表面。
② 离地面高h处的重力加速度，根据万有引力定律：
（R0为地球的半径）。
（4）卫星的变轨问题
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，得，由此可知轨道半径r越大，卫星的速度v越小。当卫星由于某种原因速度v突然改变时，F和不再相等，因此就不能再根据来确定r的大小.当F 时，卫星做近心运动；当F 时，卫星做离心运动。
（5）估算问题的思维与解答方法
物理估算，一般是指依据一定的物理概念和规律，运用物理方法和近似计算方法，对所有物理量的数量级或物理量的取值范围，进行大致的推算。
物理估算是一种重要的方法.有的物理问题，在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理；有的物理问题，由于本身条件的特殊性，不需要也不可能进行精确的计算。在这些情况下，估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法。
【典型例题】
[例1] 如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0＝1.0 cm的摩擦小轮。小轮与自行车车轮的边缘接触，当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1＝35cm，小齿轮的半径R2＝4.0cm大齿轮的半径R3＝10.0cm。求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。（假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动）
解析：大小齿轮间、摩擦小轮和车轮之间和皮带传动原理相同，两轮边缘各点的线速度大小相等，由v＝2πnr可知转速n1和半径r成反比，小齿轮和车轮间与轮轴的原理相同。两轮上各点的转速相同。由这三次传动可以找出大齿转和摩擦小轮间的转速之比n1：n2＝2：175。
说明：皮带传动、齿轮传动装置，两轮边缘各点的线速度大小相等，根据v＝ωr、即可讨论两轮的角速度和边缘的向心加速度的关系，在同一轮上，各点的角速度相同，根据v＝ωr、即可讨论轮上各点的线速度和向心加速度的关系。
[例2] 长度为L＝0.50m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，则此时细杆OA受到（ ）
A. 6.0 N的拉力 B. 6.0 N的压力
C. 24 N的拉力 D. 24 N的压力
解析：解法一 设小球以速率v0通过最高点时，球对杆的作用力恰好为零，即mg =m ，m/s=m/s
由于v＝2.0m/sm/s知过最高点时，球对细杆产生压力。
如图甲所示，为小球的受力情况图。
由牛顿第二定律mg - FN＝
FN = mg -＝3.0×（10-）N＝6.0N
解法二 设杆对小球的作用力为FN（由于方向未知，设为向下）。
如图乙所示，由向心力公式得：FN + mg =
则FN ＝- mg =（3.0×-3.0×10）N＝-6 N
负号说明FN的方向与假设方向相反，即向上。
答案：B
[例3] 如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB.当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上.若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）
A. RB/4 B. RB/3 C. RB/2 D. RB
解析： 由图可知，当主动轮A匀速转动时，A、B两轮边缘上的线速度相同，由，得。由于小木块恰能在A边缘静止，则由静摩擦力提供的向心力达最大值?mg，得：
①
设放在B轮上能使木块相对静止的距B转轴的最大距离为r，则向心力由最大静摩擦力提供，故
②
因A、B材料相同，故木块与A、B的摩擦因数相同，①、②式左边相等，故
所以选项C正确。
答案：C
[例4] 如图，直杆上0102两点间距为L，细线O1A长为，O2A长为L，A端小球质量为m，要使两根细线均被拉直，杆应以多大的角速度ω转动？
解析：当ω较小时线O1A拉直，O2A松弛，而当ω太大时O2A拉直， O1A将松弛。
设O2A刚好拉直，但FO2A仍为零时角速度为ω1，此时∠O2O1A =300，对小球：
在竖直方向FO1A·cos300＝mg ①
在水平方向：FO1A·sin300＝ ②
由①②得
设O1A由拉紧转到刚被拉直，FO1A变为零时角速度为ω2
对小球：FO2A·cos600=mg ③
FO2A·sin600=mω22L·sin600 ④
由③④得，故
[例5] 如图所示，阴影区域是质量为M、半径为R的球体挖去一个小圆球后的剩余部分，所挖去的小圆球的球心和大球体球心间的距离是，求球体剩余部分对球体外离球心O距离为2R、质量为m的质点P的引力。
解析：将挖去的球补上，则完整的大球对球外质点P的引力：
半径为的小球的质量
补上小球对质点1的引力：
因而挖去小球的阴影部分对质点P的引力：
点评：万有引力定律只适用于两个质点间的作用，只有对均匀球体才可将其看作是质量全部集中在球心的一个质点，至于本题中不规则的阴影区，那是不能当作一个质点来处理的，故可用补偿法，将挖去的球补上。
[例6] 已知地球半径R ＝6.4×106m，地面附近重力加速度g =9.8 m/s2，计算在距离地面高为h＝2×106m的圆形轨道上的卫星做匀速率圆周运动的线速度v和周期T。
解析：卫星做圆周运动的向心力是它与地球间的万有引力，即知 ①
由地球表面附近万有引力近似等于重力，即得
②
由①②两式可得：
m/s
=6.9×103m/s
运动周期：
s
7.64×103s
点评：在已知地球半径和地面附近重力加速度的情况下，可以使用变换GM ＝g R 2，使计算变得简单，也称其为黄金代换。
[例7] 把地球绕太阳公转看作匀速率圆周运动，轨道平均半径约为1.5×108km，已知万有引力常量G ＝6.67×10-11N·m2/kg2，则可估算出太阳的质量大约是多少kg？（结果取一位有效数字）
解析： 题干给出地球轨道半径：r=1.5×108km，虽没直接给出地球运转周期数值，但日常知识告诉我们：地球绕太阳公转一周为365天，故周期
T＝365×24×3600＝3.2×107s
万有引力提供向心力
故太阳质量：
kg
2×1030kg
点评： ① 在一些天体运行方面的估算题中，常存在一些隐含条件，应加以利用.如在地球表面物体受到地球的引力近似等于重力.地面附近的重力加速度g ＝9.8 m/s2；地球自转周期T=24h，公转周期T ＝365天，月球绕地球运动的周期约为27天等。
② 本方法利用的是卫星运动的有关参量（如r、T），求出的质量M是中心天体的，而不是卫星本身质量m，同学们应切记这一点。
③ 本题要求结果保留一位有效数字，有效数字运算规则告诉我们：在代入数据运算时，只要按四舍五入的方法代入二位（比要求多保留一位）有效数字即可，这样可避免无意义的冗长计算，最后在运算结果中，再按四舍五入保留到所要求的一位即可，望同学们体会运用。
[例8] 有一星球的密度跟地球密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的（ ）
A. 1/4 B. 4倍 C. 16倍 D. 64倍
解析：星体表面的重力加速度：，又知，
所以 故
答案：D
[例9] 如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的3颗人造卫星，下列说法正确的是（ ）
A. b、c的线速度大小相等，且大于a的速度
B. b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C. c加速可追上同一轨道上的b，b减速可等候同一轨道上的c
D. a卫星由于某种原因，轨道半径缓慢减小，其线速度将变大
解析：因b、c在同一轨道上运行，故其线速度大小，加速度大小均相等.又b、c轨道半径大于a轨道半径，由知b＝ca，故A选项错.由加速度，知，故B选项错.当c加速时，c受的万有引力，故它将偏离原轨道，做离心运动；当b减速，b受的万有引力，它将偏离原轨道，而离圆心越来越近。所以无论如何c也追不上b，b也等不到c，故C选项错；对这一选项，不能用来分析b、c轨道半径的变化情况；对a卫星，当它的轨道半径缓慢减小时，在转动一段较短时间内，可近似认为它的轨道半径未变，视作稳定运行，由知，r减小时逐渐增大，故D选项正确。
答案：D
[例10] 1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度.根据你学过的知识，能否知道地球密度的大小。
解析：设地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球自转的影响，根据万有引力定律得：
①
将地球看成均匀球体： ②
由①②得地球的平均密度
上式中π、G、R和g均为常数，将它们的值代入可得：
ρ＝5.5×103 kg/m3
即地球的平均密度为ρ＝5.5×103 kg/m3
点评：估算题中往往告诉的已知量很少或者什么量也不告诉，解题时就要求我们灵活地运用一些物理常数，如：重力加速度g、圆周率π、万有引力恒量G等等。
[例11]（08全国Ⅱ）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。
解析：如下图所示：
设O和分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心线与地月球表面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星轨道的交点。过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在圆弧上运动时发出的信号被遮挡。
设探月卫星的质量为m0，万有引力常量为G，根据万有引力定律有：
①
②
② 式中，T1表示探月卫星绕月球转动的周期。
由以上两式可得： ③
设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月球做匀速圆周运动，
应有：④
上式中，。
由几何关系得： ⑤
⑥
由③④⑤⑥得：
⑦
【模拟试题】
1. （08-宁夏）（1）图示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是（ ）。（填入选项前的字母，有填错的不得分）
A. 从动轮做顺时针转动 B. 从动轮做逆时针转动
C. 从动轮的转速为n D. 从动轮的转速为n
2. 质量为m的小球，用长为l的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子O′，把小球拉到与O′在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示。将小球从静止释放，当球第一次通过最低点P时，（ ）
A. 小球速率突然减小
B. 小球加速度突然减小
C. 小球的向心加速度突然减小
D. 摆线上的张力突然减小
3. 如图所示，是双人花样滑冰运动中男运动员拉着女运动员做圆锥摆运动的精彩场面。若女运动员做圆锥摆运动时和竖直方向的夹角为B，女运动员的质量为m，转动过程中女运动员的重心做匀速圆周运动的半径为r，求这时男运动员对女运动员的拉力大小及两人转动的角速度。
4. 如图所示，细绳长为L，一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为+q的小球，置于电场强度为E的匀强电场中，欲使小球在竖直平面内做圆周运动，小球至最高点时速度应该是多大？
5. （07天津）如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求：
（1）物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；
（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
6. （07山东）如图所示，一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m＝1.0 kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°，BC段斜面倾角为37°，滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ＝0.5，A点离B点所在水平面的高度h＝1.2 m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8
（1）若圆盘半径R＝0.2 m，当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落？
（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。
（3）从滑块到达B点时起，经0.6 s 正好通过C点，求BC之间的距离。
7.（08全国卷Ⅰ）已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（ ）
A. 0.2 B. 2 C. 20 D. 200
8.（08北京卷）据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200 km，运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（ ）
A. 月球表面的重力加速度 B. 月球对卫星的吸引力
C. 卫星绕月球运行的速度 D. 卫星绕月运行的加速度
9.（08四川卷）1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600 km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展。假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行。已知地球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期。以下数据中最接近其运行周期的是（ ）
A. 0.6小时 B. 1.6小时 C. 4.0小时 D. 24小时
10.（08江苏卷）火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ）
A. 0.2g B. 0.4g C. 2.5g D. 5g
11.（08山东卷）据报道，我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008 年4 月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月l日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01卫星”，下列说法正确的是（ ）
A. 运行速度大于7.9km/s
B. 离地面高度一定，相对地面静止
C. 绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D. 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
12. （06重庆） 宇航员在月球上做自由落体这实验，将某物体由距月球表面高h处释放，经时间t后落月球表面（设月球半径为R），据上述信息推断。飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动所必须具有的速率为（ ）
A. B.
C. D.
13. （ 06全国卷） 我国将要发射一颗绕月运行的探月卫星“嫦娥1号”。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度约为7.9km/s，则该探月卫星绕月运行的速率约为（ ）
天体相关常识
1.天体
天体 开放分类： 太空、宇宙、自然科学、天文 一、天体是就宇宙间物质的存在形式而言的，是各种星体和星际物质的通称，例如恒星（包括太阳）、星云、行星（包括地球 火星）、卫星（包括月球）、小行星、彗星、流星等。
宇宙物质的任何集聚形成的各种天文研究对象。 如在太阳系中的太阳、行星、小行星、卫星、彗星、流星体、行星际物质，银河系中的恒星、星团、星云、星际物质，以及河外星系、星系团、超星系团、星系际物质等。
通过射电探测手段和空间探测手段所发现的红外源 、紫外源 、射电源、X射线源和γ射线源，也都是天体。 人类发射并在太空中运行的人造卫星、守宙火箭、空间实验室、月球探测器、行星探测器、行星际探测器等则被称为人造天体。
天体的位置 天体在某一天球坐标系中的坐标，通常指它在赤道坐标系中的坐标（赤经和赤纬）。由于赤道坐标系的基本平面（赤道面）和主点（春分点）因岁差、章动而随时间改变，天体的赤经和赤纬也随之改变。
此外，地球上的观测者观测到的天体的坐标也因天体的自行和观测者所在的地球相对于天体的空间运动和位置的不同而不同。天体的位置有如下几种定义：①平位置。
只考虑岁差运动的赤道面和春分点称为平赤道和平春分点，由它们定义的坐标系称为平赤道坐标系，参考于这一坐标系计量的赤经 和赤纬称为平位置。 ②真位置。
进一步考虑相对于平赤道和平春分点作章动的赤道面和春分点称为真赤道和真春分点，由它们定义的坐标系称为真赤道坐标系，参考于这一坐标系计量的赤经和赤纬称为真位置。平位置和真位置均随时间而变化，而与地球的空间运动速度和方向以及与天体的相对位置无关。
③视位置。考虑到观测瞬时地球相对于天体的上述空间因素，对天体的真位置改正光行差和视差影响所得的位置称为视位置 。
视位置相当于观测者在假想无大气的地球上直接测量得到的观测瞬时的赤道坐标。星表中列出的天 *** 置 通 常 是相对于某一个选定瞬 时（称为星表历元）的平位置。
要得到观测瞬时的视位置需要加上：①由星表历元到观测瞬时岁差和自行改正。②观测瞬时的章动改正。
③观测瞬时的光行差和视差改正。 天体的距离 地球上的观测者至天体的空间距离。
不同类型的天体距离远近相差十分悬殊，测量的方法也各不相同。①太阳系内的天体是最近的一类天体，可用三角测量法测定月球和行星的周日地平视差；并根据天体力学理论进而求得太阳视差。
也可用向月球或大行星发射无线电脉冲或向月球发射激光，然后接收从它们表面反射的回波，记录电波往返时刻而直接推算天体距离。②对于太阳系外的较近天体，三角视差法只对离太阳 100 秒差距范围以内的恒星适用。
更远的恒星三角视差太小，无法测定，要用其他方法间接测定其距离。 主要有：分析恒星光谱的某些谱线以估计恒星的绝对星等，然后通过恒星的绝对星等与视星等的比较求其距离 ；分析恒星光谱中星际吸收线强弱来估算恒星的距离；利用目视双星的绕转周期和轨道张角的观测值来推算其距离；通过测定移动星团的辐射点位置以及成员星的自行和视向速度来推算该星团的距离；对于具有某种共同特征的一群恒星根据其自行平均值估计这群星的平均距离；利用银河系较差自转与恒星视向速度有关的原理从视向速度测定值求星群平均距离。
③对于太阳系外的远天体测量距离的方法主要有：利用天琴座RR型变星观测到的视星等值；利用造父变星的周光关系；利用球状星团或星系的角直径测定值；利用待测星团的主序星与已知恒星的主序星的比较；利用观测到的新星或超新星的最大视星等；利用观测到的河外星系里亮星的平均视星等；利用观测到的球状星团的累积视星等；利用星系的谱线红移量和哈勃定律等。 天体的形状和自转 由于天体不是质点，具有一定的大小和形状，天体内部质点之间的相互吸引和自转离心力使得天体的形状和内部物质密度分布产生变化，同时也对天体的自转运动产生影响。
天体的形状和自转理论主要是研究在万有引力作用下天体的形状和自转运动的规律。 在天体的形状理论中，通常把天体看作不可压缩的流体，讨论天体在均匀或不均匀密度分布情况下自转时的平衡形态及其稳定性问题。
目前研究得最深入的是地球的形状理论 ，建立了平衡形状的旋转椭球体，三轴椭球体等等地球模型 。近年来利用专用于地球测量的人造卫星所得的资料，正在与地面大地测量的结果相配合，以建立更精确的地球模型。
天体的自转理论，主要是讨论天体的自转轴在空间和本体内部的移动以及自转速率的变化。其中，地球的自转理论现已讨论得十分详细。
地球的自转轴在本体内部的运动形成地极移动（见极移）；同时，地球自转轴在空间的取向也是变化的（见岁差，章动）。地球自转的速率也在变化，它既有长期变慢，使恒星日的长度每100年约增加1/1000秒左右，又有一些短周期变化和不规则变化（见地球自转）。
天体是高一下学期物理的知识，在一些学习资料上也有很多相关内容。
2.物理天体运动有关考点
一。
开普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R：轨道半径，T：周期，K：常量（与行星质量无关，取决于中心天体的质量）} 二。万有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6。
67*10-11N•m2/kg2，方向在它们的连线上) 三。 天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R：天体半径（m）,M：天体质量（kg）} 四。
卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2；ω=（GM/r3）1/2;T=2π（r3/GM）1/2{M：中心天体质量} 五。 第一（二、三）宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7。
9km/s;V2=11。2km/s;V3=16。
7km/s 六。地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h：距地球表面的高度，r地：地球的半径} 注： （1）天体运动所需的向心力由万有引力提供，F向=F万； （2）应用万有引力定律可估算天体的质量密度等； （3）地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同； （4）卫星轨道半径变小时，势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）； （5）地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7。
9km/s。 。
3.【谁能告诉我一些关于天体,天文学这方面的知识,例如,黑洞,银
黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱.当恒星的半径小到一定程度，小于史瓦西半径时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了.这时恒星就变成了黑洞.说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出.由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞.然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在.黑洞引申义为无法摆脱的境遇.2011年12月，天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程. 黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸.当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间.但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质.由于高质量而产生的力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去.黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量——伽马射线. 也可以简单理通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生聚变. 由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定.由于聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素.如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌.这是由于铁元素相当稳定不能参与聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞.说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，就再不能逃出.跟白矮星和中子星一样，黑洞可能也是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的.引力强大的黑洞. 当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了.这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量.所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体.而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了.。
4.宇宙知识知多少
原来的宇宙是一个质量为无穷大的几何点，没有时间，没有空间。
这个“点”发生爆炸的一瞬间，时间开始了，空间（宇宙）有了。这个“点”（现在应该称为宇宙了）不断的膨胀，宇宙的空间就越来越大。
现在的宇宙还在不断的膨胀，这是通过红移现象发现的。什么是红移现象呢？就是当一个物体远离我们而去的时候，该物体向我们发出的光的频率被我们接收到的时候，该光的频率已经降低了。
相当于，本来该物体发出的是紫色光，当我们看到时，已经变成红光了。（这种现象是一种“多谱勒”效应）。
大爆炸理论是一种猜想。有关时间与空间，能量与质量，运动速率与质量，运动速率与时间的快慢等，在爱因斯坦的广义相对论里有研究。
宇宙的智慧与人类的身世 宇宙有两点让人类非常困惑，一个是人类在宇宙中非常独特，因为人类费尽心机也始终没有在地球以外的其他地方找到一点点和我们相似的智慧生命的存在。 似乎宇宙中允许有偶然；而另一方面，宇宙又处处表现出它的“标准化”。
一些基本原则在宇宙中非常通行，因此宇宙应该不是一个刻意创造偶然的场所。 生命的进化进行了四十亿年，这四十亿年真的是缓缓渐进的吗？ 是核能———离地球1亿多公里的地方许多原子核不停碰撞，历经50亿年，才造就了生命并成就了最终的智慧生命。
但是这种进化并不像一般人想的那样循序渐进，最简单的生命40亿年前就出现了，但是，就是这样简单的生命状态，却在地球上沉默地存在了35亿年左右。只有到53500万年这个阶段，人们才发现了比微生物大的生物。
这种进化就像是一个突然的、甚至是爆发性的。 在太阳系中有地球与金星，谁给了地球惟一产生生命的机会？ 实际上，在太阳系里，最有可能拥有生命的，除了地球就应该是金星了。
因为它的大小和地球几乎完全一样。水的存在条件也完全具备。
但是最终的幸运落在了地球身上，主要的原因在于地球的引力和温度。 现在的太阳温度对于金星显然是太热了一些，而对于地球就非常适合。
然而，太阳只要温度变化一点点，它就会对金星合适而对地球不合适了。 人类进化几万年，大脑也在随之进化吗？ 人类的大脑这个超级信息处理器是目前宇宙中最完美的智能结构。
宇宙赠给我们的这个东西似乎很超前。 据说，人类从远古的原始状态到现代高科技的思维，大脑并没有进化，我们今天使用的大脑和3万年前的大脑没有多大的差别，而且一般情况下还只是使用了整个大脑潜能的10%。
80年代初，在宇宙创生大爆炸框架下发展了目前最流行的暴胀宇宙模型：宇宙在大爆炸后不到1秒的时间里膨胀了大约10-30倍，大约和橘子一般大小，然后开始以较稳定的膨胀速率，直到现在，大约150亿年，成为目前的样子。 在这个过程中，物质“疙瘩”逐步形成了星系、恒星以及生命。
这个模型暴胀期的长短是个关键。若稍短，物质为充分散开，原生宇宙就有重新坍缩为起点；若稍长，原生宇宙的物质则过于分散，形不成星系和恒星，自然也就不会出现生命和人类。
因此出现了暴胀为何如此精确的问题，按照现行的物理学基本定律，大爆炸产生的宇宙其“自然尺寸”应该只有亚原子大小，即普克郎长度10 ^-35量级，而这样的宇宙是短命的。 前苏联科学家林德提出“自我增殖的宇宙”概念──“最有可能的是，我们正在研究的宇宙是由早期的若干宇宙所形成的。”
1987年霍金进一步提出了“婴儿宇宙”模型，两个大宇宙通过一个细“管子”连接起来，这个细管子称为“虫洞”，大宇宙为母宇宙，可能存在着从母宇宙分岔出去的另一端是自由的虫洞，这样的管子成为子宇宙、婴儿宇宙。 就是说除了我们生存的宇宙之外还可能存在着众多的由虫洞连接起来的其他宇宙。
1992年，萨莫林在前人基础上提出了宇宙自然选择学说。母宇宙是空间闭合的，犹如一个黑洞，该黑洞在生存了一段时间后坍缩为一个奇点，奇点又会反弹爆炸膨胀为新的下一代宇宙。
这个学说的要点是，子宇宙中的物理常数较之母宇宙的物理常数会有小的、或强或弱的随机变异，新生的婴儿宇宙在再次坍缩成奇点前能膨胀到几倍普克郎长度大小，随机变异的物理常数有可能允许小小的暴胀，子宇宙可变的较大，当它足够大时，可分隔为两个或更多的不同区域，每个区域又坍缩为一个新的奇点，新奇点又触发下一代的子宇宙，如此时代相传，有的小宇宙重又坍缩，有的具有某些基本常数值的宇宙能更有效的产生许多黑洞，从而较具有其他某些基本常数值的宇宙留下更多的后代，借用生物进化论的术语，它们是被“自然选择”下来的，经“选择”作用，产生越来越多的黑洞，也就形成了更多的宇宙。 如果宇宙确是由以前的宇宙世代经过这种“自然选择”而产生的话，那么应该预期我们生存在其中的宇宙会具有所观测到的样子并正好具有目前测知的基本常数值。
这个学说的另一要点是关于恒星的存在。在许多情况下，恒星是黑洞的前身。
在气体和尘埃云中，恒星仍在形成。 在碳尘埃微粒表面进行着的化学反应使气体冷却并促使气云坍缩。
但碳尘埃粒子是从那里来的呢？斯莫林指出碳元素是由核聚变反应产生的这一情况只有在质子的质量稍大于中子的质量时才会发。
5.急求有关天体运动的知识
这位同学你说的好像是量子力学里面的光子学。
量子力学的解释
我们知道，由光子是物质的基本粒子来看，物质的构成本身没有意义，如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用，它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界，自己就是以纯暗物质的形式存在，尽管自己的寿命表现为无限长久，但是对环境、对自己没有意义，只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量，才能将自己的能量、质量表现出来，自己的光子信息才能变化，自己才能由生长到死亡，才能有自己存在的意义；这就是说任何物质，只要它存在，它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用，这样，物质的存在，各种作用力的存在，事实上，是通过自己周围的光子信息场完成的。
如图所示，物质 A 存在，是物质 A 不断与环境作用光子信息能量，而表现自己的质量，当物质 B 存在的时候，由于 B 也要不断与环境的光子信息相互作用，这 B 就不同程度地影响了 A 周围的光子信息内容，从宏观的角度来看，是 B 挡住了来自 A 周围的光子信息，改变了 A 周围的光子信息场，从大的方面来看，是来自于左方的光子信息能量要多一些，来自于 A 的右方光子信息能量要少一些，宏观表现为 B 对 A 有一个作用力，这个作用力，是所有物质共有的，称为万有引力。
也可以说成是，由于 B 的存在，导致了 A 周围的光子信息力场的形状发生了变化，这个力场的形状发生了变化，本来没有 B 的时候，物体 A 是一种平衡状态，有了 B 以后，光子信息的力场发生了变化，物体 A 的作用力，由于平衡变成了不平衡，人们自然会说，这是物体 B 存在的结果，是物体 B 对 A 的作用力。
6.天体物理知识
宇宙天体演变探讨建一 深邃星空中那些绚丽多彩的云雾状“星云”，拖着长尾的“彗星”以及和我们息息相关的太阳、月亮，它们虽然形态各异，却都是由相同的物质（元素周期表中100多种元素）构成的。
之所以有不同的形态，是由于各星球正处在演变过程中不同的阶段，元素的构成比例不同。 当一个星球主要由氢、氧类化学性质不稳定的元素构成时，星球的原子核反应剧烈，这个星球就处在天体演变的初期--恒星阶段；当一个星球中硅、铁类化学性质稳定的元素所占比例变的较大时，原子核反应逐渐变弱，便处在天体演变的后期--行星阶段。
“行星”正是由“恒星”演变形成的，而“彗星”、“小行星”又是由“行星”演变而来。宇宙中每个星球的演变都要经过“黑洞”、星云、恒星、红巨星、白矮星、行星、彗星、小行星几个阶段。
星球既有共同性，又有差异，即使处于同一演变阶段也没有形态完全一样的。根据已知的天文资料对宇宙星球的演变过程阐述如下： 宇宙由不断运动的物质组成，物质运动时由于方向、速度、密度的差异，会产生无数大小不一的磁场旋涡（即“黑洞”），当恒星级“黑洞”中的物质凝集向一个方向以极快速度作有序运动时，产生的能量和引力会吸引宇宙中弥漫的氢、氧类气态物质和硅、铁类物质，形成围绕“黑洞”的圆形气体尘埃环，原始的有形天体--“星云”便诞生了。
“星云”是由稀薄气体和尘埃凝聚成的呈环状或团状天体，随着不断吸引吞噬周围物质，“星云”的体积、密度达到一定临界值，具备了发生氢原子核聚变反应的两个重要条件（一是天体达到相当大体积；二是天体中氢元素达到一定密度）时，在天体运动产生的巨大摩擦作用下，“星云”内物质密集的中心区域（星核）的氢原子开始发生聚变反应，爆发出巨大能量，"星云"就演变为可以发出强烈光和热的--“恒星”。 “恒星”的体积庞大，氢元素占绝大部分，原子核反应剧烈，能量大、辐射强，产生强大的磁场和引力，能吸引一些质量相对较小的天体，形成以它为中心的星系。
“恒星”阶段的演变过程起码要持续上百亿年，太阳就是处在恒星演变的中间阶段。随着恒星中氢元素逐渐消耗减少，恒星的原子核反应越来越弱，最后演变成为--“红巨星”。
“红巨星”的基本特征是，由于星球内部引力减小，构成物质向外膨胀，体积变的非常大，表层氦、氧元素比例增大，所以发光发热程度比恒星低，但还没有形成固态外壳。当“红巨星”的表层物质在“超新星”爆发中散失后，星核表面温度降低到一定程度时，那些原来在超高温环境中呈气态和液态的硅、铁类元素，由于温度降低凝结成固体状态，在最先冷却的星核外层开始形成固态的外壳，就逐渐演变成不能从自身向外发射光辐射的天体--“白矮星” “白矮星”由于固态外壳的冷却收缩，体积大大缩小（可以缩小几十万倍），大量氢元素被压缩在外壳之中，因此，“白矮星”虽然体积较小但相对质量却很大，内部物质密度高，磁场和引力仍很强，之后随着与其它恒星等天体之间互相吸引力和离心力平衡的改变从而进入--“行星”阶段。
从“白矮星”到“行星”阶段是一个星球固态外壳不断膨胀，由氢、氧类元素组成的呈气态、液态的表层物质不断减少的过程。初期的行星是像木星那样表面有极厚浓密大气层包围的形态。
演变到地球这样的行星中期，由于表层温度继续降低，大气层中氢、氧、氮元素比例和温度等适宜条件，这时期的行星上就会有生命出现和存在。因为“行星”内部原子核反应产生的巨大能量，会逐渐积聚起很大压力，所以，每隔一段时期，当外壳承受不住时，内部能量冲破外壳形成爆发，大量氢、氧类元素散发到宇宙中，同时行星的体积扩大，固态外壳变厚，表层环境会发生巨变。
在经过多次爆发后，行星的氢、氧类元素进一步减少，内部原子核反应越来越弱，就进入火星那样的行星晚期。 现在火星表面虽然有稀薄大气层，地表还有少量固态水（白色极冠）存在，但已不具备维持生命的环境。
近年的探索已发现火星上有从前的河流痕迹，今后的探测中极有可能找到生命曾经存在的确凿证据。 当星球的氢、氧类元素基本消失，原子核反应基本结束，自身吸引力逐步减弱，星球组成物质的离心力超过其吸引力时，内外结构间平衡被打破，星球便开始四分五裂成碎块，进入了星球演变的最后阶段--“彗星”就是这一阶段的主要形态。
“彗星”由于彗核还有一些吸引力，可以形成围绕恒星运动的组团形式天体（如哈雷彗星），最终“彗星”将完全分散成单个大小不等的天体碎块--“小行星”。据观测，这种天体碎块在宇宙中大量存在。
当宇宙中分散的物质在宇宙磁场旋涡（黑洞）吸引下凝聚在一起时，新一轮天体演变又开始了。
7.从哪里能知道宇宙星体的相关知识
据国外媒体报道，“哈勃”空间望远镜日前再获重要发现--观测到了迄今为止宇宙中最大且最重的恒星。
这颗超级恒星的直径超过太阳的114倍，是一个双星系统的一部分--其“同伴”的要小的多。该恒星的质量为太阳的150倍。
专家们支持，这是人类历史上首次观测到如此巨大的恒星系统。按照目前流行的理论，恒星的质量很难超过太阳的100倍。
此前发现的最大恒星的质量为太阳的83倍。 新恒星现在已被命名为a1。
其位于ngc 3603星系团的中心区域，距离地球有20万光年之遥。 a1的“同伴”也不可小视--其质量为太阳的84倍。
天文学家们表示，他们是通过观测两颗巨型恒星的运行轨道“称”出a1的质量的。 需要指出的是，按照现有理论，恒星的极限质量为太阳的150倍，超过这一限度，恒星将应太不稳定而无法存在。
科学家们同时指出，在宇宙早期曾存在过一些质量超过太阳数百倍的恒星，但这需要特定的条件--早期恒星中只包含有氢和氦两种元素。 另外，不久前英国天文物理学家还发现了迄今为止温度最低的恒星。
该天体在各方面的参数上都毫无疑问地属于恒星之列，但其表面温度却仅为太阳的十分之一。科学家们表示，这一奇特天体是最为“寒冷”的褐矮星--这类天体是一种“发育不全”的恒星，由于自身质量不足，它们的内部无法创造出导致热核聚变的足够温度。
英国媒体报道称，目前这一奇特的天体已被命名为j0034-00。据科学家们计算，该恒星的表面温度只有大约430摄氏度--这一温度对于一颗恒星来说实在是太低了。
研究人员指出，j0034-00是已知恒星中温度最低的一颗。 专家们表示，j0034-00是为数不多的、连接大型气态行星与最小型恒星的过渡环节。
来自伦敦皇家学院的斯蒂夫·沃伦博士表示“从物理学上讲，褐矮星和大型的气态行星都属于同一类。但与此同时，要发现这类行星却要复杂得多。”
据悉，j0034-00号恒星位于鲸鱼座。 就其他方面来说，j0034-00是一颗“货真价实”的恒星：其质量为木星的15-30倍，但两者直径却相差无几。
之所以能成功发现这一天体，还要感谢部署在夏威夷的ukirt红外天文望远镜。 科学家们同时也承认，j0034-00的发现是非常偶然的--研究人员借助4个不同的过滤器拍摄了2000余幅照片。
起初，专家们还曾对类星体进行过研究。 参与此项研究的丹尼尔·莫特洛克表示：“虽然非常奇怪，虽然该天体与地球的距离仅为类星体与地球距离的数十亿分之一，但要观测它却更为困难。”
近期，科学家们还将借助性能更为强大的望远镜确定其他与j0034-00相似、与地球距离不超过50光年的低温恒星。
天体如何运行
很早以前，古人就从农业和航海等实际需要出发，开始了对天体运动的观察。那么日月星辰是怎样运动的呢？
希腊天文学家在2世纪写了《天文集》一书，阐述了地球是宇宙的中心，静止不动，太阳，月球、其他行星都围绕地球运行。这就是托勒玫的地心体系即地心说。
1543年波兰天文学家哥白尼在他的著作《天体运行论》中，详细地阐述了太阳是中心的学说，叫做日心说。
他认为，所有的行星都是沿着圆形轨道匀速地绕太阳旋转，月球绕地球旋转，同时跟着地球绕太阳旋转，月球是地球的卫星。地球除了绕太阳公转，还每天自转一周，正是地球的自转，才使得日月星辰看来每天是东升西落。
德国天文学家开普勒，进一步研究了行星运动的规律，提出了开普勒三大定律。开普勒研究了行星运动的轨道、速率和周期，正确地回答了行星是怎样运动的问题。
那么行星为什么这样运动呢？牛顿着手研究行星轨道为什么是椭圆的和引力问题。
根据力学原理，牛顿认为，行星没有因惯性做匀速直线运动，而绕太阳做圆周运动，这必然有向心加速度，这个向心加速度可能是太阳对行星有引力的结果。
他用开普勒定律来推求这个引力。
计算的困难是难以想象的。地球如此庞大，要计算地球对其表面上某一个微小物体的引力有多大，谈何容易，何况还要计算地球对月球、太阳对行星的引力，更是困难重重。
直到1685年，牛顿充分应用数学这个工具，克服了计算上的困难，证明了一个由具有引力的物质组成的球体吸引它外边的物体时，就好像所有的质量都集中在它的中心一样。有了这个证明，把太阳、地球、月球都作为一个质点看待的简化方法，就显得很合理了。
这一成就克服了困难，于是他努力把天体的力和地球上的重力联系起来，用皮卡尔测量地球大小得到的最新数值，来计算月球运动。计算结果表明，月球的向心加速度与地面上物体的垂力加速度之比，正好等于地球半径的平方与月球到地心距离的平方比。
牛顿进一步计算地球对其表面物体的引力，太阳对行星的引力，发现引力是一样的，于是牛顿得出结论，地球对月球的引力和太阳对行星的引力是同一种性质的力，也就是地球吸引它表面附近物体的那种力。
1686年，牛顿写出《自然哲学数学原理》，正式发表了万有引力定律。即任何两个物体间都有相互吸引力，这个力就叫万有引力，引力的人小跟它们的质量成正比，跟它们之间距离的平方成反比。
牛顿把哥白尼的观点、开普勒的定律、伽利略和他自己关于运动学和动力学的研究成果融汇一起，总结出万有引力定律，创立了把天体运动和地面物体运动统一起来的力学理论，构成了经典力学体系，取得了辉煌的成果。
牛顿在谈到自己在科学上成功的原因时，谦逊地说：“因为我是站在巨人肩上的缘故。”
人们究竟怎么发现天体的运行规律的?
哥白尼
尼古拉·哥白尼 Nicolaus Copernicus 波兰名：Mikolaj Kopernik (1473～1543)
现代天文学创始人，日心说的创立者
【简介】
哥白尼1473年2月19日出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学，学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉（de Novara，1454-1540）对哥白尼影响极大，在他那里学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉为“神医”。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完成的。
在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前三世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和现在的60.27倍相比，误差只有万分之五。
1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会会反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。
【英文简述】
Nicolaus Copernicus (February 19, 1473 – May 24, 1543) was a European astronomer who formulated the first explicitly heliocentric model of the solar system. His epochal book, De revolutionibus orbium coelestium (On the Revolutions of the Celestial Spheres), is often conceived as the starting point of modern astronomy, as well as a central and defining epiphany in all the history of science.
Among the great polymaths of the Scientific Revolution, Copernicus was a mathematician, astronomer, jurist, physician, classical scholar, Catholic cleric, governor, administrator, military leader, diplomat and economist. Amid his extensive responsibilities, astronomy figured as little more than an avocation.
While the heliocentric theory had been formulated by Greek, Indian and Muslim savants centuries before Copernicus, his reiteration that the sun — rather than the Earth — is at the center of the solar system is considered among the most important landmarks in the history of modern science.
【日心说发展及其意义】
哥白尼的“日心说”发表之前，“地心说”在中世纪的欧洲一直居于统治地位。自古以来，人类就对宇宙的结构不断地进行着思考，早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张，只是当时缺乏依据，因此没有得到人们的认可。
在古代欧洲，亚里士多德和托勒密主张“地心说”，认为地球是静止不动的，其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合，处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说，把“地心说”和上帝创造世界融为一体，用来愚弄人们，维护自己的统治。因而“地心学”说被教会奉为和《圣经》一样的经典，长期居于统治地位。
随着事物的不断发展，天文观测的精确度渐渐提高，人们逐渐发现了地心学说的破绽。到文艺复兴运动时期，人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右，这显然是不合理、不科学的。人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。在这种历史背景下，哥白尼的地动学说应运而生了。
约在1515年前，哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写了篇题为《浅说》的论文，他认为天体运动必须满足以下七点：
不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心；地球只是引力中心和月球轨道的中心，并不是宇宙的中心；所有天体都绕太阳运转，宇宙的中心在太阳附近；地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何运动，都是地球运动引起的；在空中看到的太阳运动的一切现象，都不是它本身运动产生的，而是地球运动引起的，地球同时进行着几种运动；人们看到的行星向前和向后运动，是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。
此外，哥白尼还描述了太阳、月球、三颗外行星(土星、木星和火星)和两颗内行星(金星、水星)的视运动。书中，哥白尼批判了托勒密的理论。科学地阐明了天体运行的现象，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论，从而实现了天文学中的根本变革。
他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。
这是一个前所未闻的开创新纪元的学说，对于千百年来学界奉为定论的托勒密地球中心说无疑是当头一棒。
虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年，但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想，并没有加以详细的讨论，因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后，就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说，通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较，你就会发现它的重大意义。
显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时，我们还应该注意到，天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。
仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。
哥白尼的日心宇宙体系既然是时代的产物，它就不能不受到时代的限制。反对神学的不彻底性，同时表现在哥白尼的某些观点上，他的体系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一个小的范围内的，具体来说，他的宇宙结构就是今天我们所熟知的太阳系，即以太阳为中心的天体系统。宇宙既然有它的中心，就必须有它的边界，哥白尼虽然否定了托勒玫的“九重天”，但他却保留了一层恒星天，尽管他回避了宇宙是否有限这个问题，但实际上他是相信恒星天球是宇宙的“外壳”，他仍然相信天体只能按照所谓完美的圆形轨道运动，所以哥白尼的宇宙体系，仍然包含着不动的中心天体。但是作为近代自然科学的奠基人，哥白尼的历史功绩是伟大的。确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，从而掀起了一场天文学上根本性的革命，是人类探求客观真理道路上的里程碑。
哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起，脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。
【《天体运行论》 】
《天体运行论》的第一卷是全书的精髓，先后论述了“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天体的运动是均匀永恒之圆运动或复合运动”。哥白尼说，“天体的这种旋转运动对于球来说是固有的性质，它反映了球形的特点。球这种形状的特点是简单、没有起点、也没有终点，旋转时不能将各部分相区别。而且球体形状也正是旋转作用本身造成的。”
哥白尼赞同毕达哥拉斯学派的主张，即应当用简明的几何图象来表示宇宙的结构和天体的运行规律。在第一卷的第十章中，哥白尼正确地将行星以及地球绕日运转轨道进行排列，并刊载了他的宇宙模型图。这张我们现在看似普通的天球次序图，在当时却是人类认识宇宙的一次巨大的飞跃。
哥白尼在《天体运行论》中还详细讲解了地球的三种运动（自转、公转、赤纬运动）所引起的一系列现象，岁差现象、月球运动、行星运动的及金星、水星的纬度偏离和轨道平面的倾角。《天体运行论》的诞生使当时所知道的太阳系内天体的位置和运状况更为完整了。
由于哥白尼的学说触犯了基督教的教义，遭到了教会的反对。他的著作更是被列为禁书。但真理是封锁不住的，哥白尼的学说后来得到了许多科学家的继承和发展。1882年，罗马教皇不得不承认哥白尼的学说是正确的。这一光辉学说经过三个世纪的艰苦斗争，终于获得完全胜利并为社会所承认。
【历史背景】
哥白尼的科学成就，是他所处的时代的产物，又转过来推动了时代的发展。
十五、六世纪的欧洲，正是从封建社会向资本主义社会转变的关键时期，在这一二百年间，社会发生了巨大的变化。14世纪以前的欧洲，到处是四分五裂的小城邦。后来，随着城市工商业的兴起，特别是采矿和冶金业的发展，涌现了许多新兴的大城市，小城邦有了联合起来组成国家的趋势。到 15世纪末叶，在许多国家里都出现了基本上是中央集权的君主政体。当时的波兰不仅有像克拉科夫、波兹南这样的大城市，也有许多手工业兴盛的城市。1526年归并于波兰的华沙已成为一个重要的商业、政治、文化和地理的中心，在16世纪末成了波兰国家的首都。
与这种政治经济变革相适应，文化、科学上也开始有所反映。当时，欧洲是“政教合一”，罗马教廷控制了许多国家，圣经被宣布为至高无上的真理，凡是违背圣经的学说，都被斥为“异端邪说”，凡是反对神权统治的人，都被处以火刑。新兴的资产阶级为自己的生存和发展，掀起了一场反对封建制度和教会迷信思想的斗争，出现了人文主义的思潮。他们使用的战斗武器，就是未被神学染污的古希腊的哲学、科学和文艺。这就是震撼欧洲的文艺复兴运动。文艺复兴首先发生于意大利，很快就扩大到波兰及欧洲其他国家。
与此同时，商业的活跃也促进了对外贸易的发展。在“黄金”这个符咒的驱使下，许多欧洲冒险者远航非洲、印度及整个远东地区。远洋航行需要丰富的天文和地理知识，从实际中积累起来的观测资料，使人们感到当时流行的“地静天动”的宇宙学说值得怀疑，这就要求人们进一步去探索宇宙的秘密，从而推进了天文学和地理学的发展。1492年，意大利著名的航海家哥伦布发现新大陆，麦哲伦和他的同伴绕地球一周，证明地球是圆形的，使人们开始真正认识地球。
在教会严密控制下的中世纪，也发生过轰轰烈烈的宗教革命。因为天主教的很多教义不符合圣经的教诲，而加入了太多教皇的个人意志以及各类神学家的自身成果，所以很多信徒开始质疑天主教的教义和组织，发起回归圣经的行动来。
捷克的爱国主义者、布拉格大学校长扬·胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教会议上公开谴责德意志封建主与天主教会对捷克的压迫和剥削。他虽然被反动教会处以火刑，但他的革命活动在社会上引起了强烈的反应。捷克农民在胡斯党人的旗帜下举行起义，这次运动也波及波兰。1517年，在德国，马丁·路德 （1483～1546年）反对教会贩卖赎罪符，与罗马教皇公开决裂。1521年，路德又在沃尔姆国会上揭露罗马教廷的罪恶，并提出建立基督教新教的主张。新教的教义得到许多国家的支持，波兰也深受影响。
就在这样一个大变革大动荡的年代里，1473年2月19日哥白尼在维斯瓦河畔的托伦城诞生了。他的父亲是个当议员的富商，他有一个哥哥和两个姐姐。哥白尼10岁的时候，他的父亲死了，他被送到舅舅务卡施大主教家中抚养。务卡施是一个人文主义者，他和当时波兰进步的知识界来往极为密切，并与意大利卓越的革命家、人文主义者菲利普·布奥纳克西是挚友。在哥白尼念中学的时候，务卡施就带着他参加人文主义者的聚会。1491年，按照舅父的安排，哥白尼到克拉科夫大学去学习天文和数学。
当时，波兰已经产生了一些有名的天文学家，如马尔卿·克洛尔，他于1450年写成《亚尔峰斯星象表订正》一书，并在许多国家讲学。又如著名的天文学家沃伊切赫，曾编制天文历表，他就在克拉科夫大学讲课，是哥白尼求学时的数学和天文教授。哥白尼的“太阳中心学说”就是在克拉科夫大学求学时孕育起来的。
尽管《圣经》没有涉及诸如“地球是宇宙的中心”以及“天圆地方”等各类天文知识。但是在中世纪，天文学也有着延伸于古希腊的，经过经院神学家们构架好的官方论点。为了巩固封建统治，天主教会的宗教裁判所烧掉了许多珍贵的科学著作，有时一天竟烧掉20大车。1327年，意大利天文学家采科·达斯科里被活活烧死，他的“罪名”就是违背圣经的教义，论证地球呈球状，在另一个半球上也有人类存在。
【伟大的学说】
在那个“科学成了神学的婢女”的年代，许多学说都被歪曲和阉割了，被用来为封建统治服务。在中世纪的欧洲，很少有人了解古代科学典籍的真实内容。这时，科学工作者的一个重要课颗，就是发掘古代的文化遗产。
古希腊的大天文学家托勒密，在公元二世纪时，总结了前人在400年间观测的成果，写成 《天文集》（即《至大论》）一书，提出“地球是宇宙中心”的学说。这个学说一直为人们所接受，流传了1400多年。
托勒密认为，地球静止不动地坐镇宇宙的中心，所有的天体，包括太阳在内，都围绕地球运转。但是，人们在观测中，发现天体的运行有一种忽前忽后、时快时慢的现象。为了解释忽前忽后的现象，托勒密说，环绕地球作均衡运动的，并不是天体本身，而是天体运动的圆轮中心。他把环绕地球的圆轮叫做“均轮”，较小的圆轮叫做“本轮”。为了解释时快时慢的现象，他又在主要的“本轮”之外，增加一些辅助的“本轮”，还采用了“虚轮”的说法，这样就可以使“本轮”中心的不均衡的运动，从“虚轮”的中心看来仿佛是“均衡”的。托勒密就这样对古代的观测资料作出了牵强附会的解释。
但是在以后的许多世纪里，大量的观测资料累积起来了，只用托勒密的“本轮”不足以解释天体的运行，这就需要增添数量越来越多的“本轮”。后代的学者致力于这种“修补”工作，使托勒密的体系变得越来越复杂，而对天文学的研究也就一直停留在这个水平上。
“地球是宇宙的中心”的说法，正好是“神学家的天空”的基础。中世纪的神学家吹捧托勒密的结论，却隐瞒了托勒密的方法论：托勒密建立了天才的数学理论，企图凭人类的智慧，用观测、演算和推理的方法，去发现天体运行的原因和规律，这正是托勒密学说中富有生命力的部分。因此，尽管托勒密的“地球中心学说”和神学家的宇宙观不谋而合，但是两者是有本质区别的，一个是科学上的错误结论，一个是愚弄人类、妄图使封建统治万古不变的弥天大谎。哥白尼对此作出正确的评价，他说：“应该把自己的箭射向托勒密的同一个方向，只是弓和箭的质料要和他完全两样。”
哥白尼曾十分勤奋地钻研过托勒密的著作。他看出了托勒密的错误结论和科学方法之间的矛盾。哥白尼正是发现了托勒密的错误的根源，才找到了真理。
哥白尼认识到，天文学的发展道路，不应该继续“修补”托勒密的旧学说，而是要发现宇宙结构的新学说。他打过一个比方：那些站在托勒密立场上的学者，从事个别的、孤立的观测，拼凑些大小重叠的“本轮”来解释宇宙的现象，就好像有人东找西寻地捡来四肢和头颅，把它们描绘下来，结果并不像人，却像个怪物。
哥白尼早在克拉科夫大学读书时，就开始考虑地球的运转的问题。他在后来写成《天体运行》的序言里说过，前人有权虚构圆轮来解释星空的现象，他也有权尝试发现一种比圆轮更为妥当的方法，来解释天体的运行。
哥白尼观测天体的目的和过去的学者相反。他不是强迫宇宙现象服从“地球中心”学说。哥白尼有一句名言：“现象引导天文学家。”他正是要让宇宙现象来解答他所提出的问题，要让观测到的现象证实一个新创立的学说——“太阳中心”学说。他这种目标明确的观测，终于促成了天文学的彻底变革。
哥白尼的观测工作在克拉科夫大学时就有了良好的开端。他曾利用著名的占星家玛尔卿·布利查（约1433～1493年）赠送给学校的“捕星器”和“三弧仪”观测过月食，研究过浩翰无边的星空。
哥白尼在克拉科夫大学学习三年就停了学，而到意大利去学习“教会法”了。这是他舅父务卡施的主意。因为当时盘据在波兰以北的十字骑士团经常侵犯边境，为非作歹，而和他们作斗争，就必须有人精通“教会法”。哥白尼认为抗击十字骑士团是义不容辞的责任。他说：“没有任何义务比得上对祖国的义务那么庄严，为了祖国而献出生命也在所不惜。”所以他同意了务卡施的建议。为了取得出国的路费和长期留学的生活费用，他再次接受他舅父的安排，决定一辈子担任教会的职务。1496年秋天，哥白尼披上僧袍，动身到意大利去了。
他在意大利北部的波伦亚大学学习“教会法”，同时努力钻研天文学。在这里，他结识了当时知名的天文学家多米尼克·玛利亚，同他一起研究月球理论。他开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾。他发现托勒密对月球运行的解释，正像雷吉蒙腾所指出的那样，一定会得出一个荒谬的结论：月亮的体积时而膨胀时而收缩，满月是膨胀的结果，新月是收缩的结果。1497年3月9日，哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上，夜色清朗，繁星闪烁，一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上，观测“金牛座”的亮星“毕宿五”，看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候，“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间，计算出确凿不移的数据，证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分，“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的，月球的体积并没有缩小。就这样，哥白尼把托勒密的地心说打开了一个缺口。
1500年，哥白尼由于经济困难，到罗马去担任数学教师。第二年夏天，哥白尼回国，后因取得教会的资助，秋天又到意大利的帕都亚学医。1503年，哥白尼在法腊罗大学取得教会法博士的学位。
这时，哥白尼还努力研读古代的典籍，目的是为“太阳中心学说”寻求参考资料。他几乎读遍了能够弄到手的各种文献。后来他写道：“我愈是在自己的工作中寻求帮助，就愈是把时间花在那些创立这门学科的人身上。我愿意把我的发现和他们的发现结成一个整体。”他在钻研古代典籍的时候，曾抄下这样一些大胆的见解：
“天空、太阳、月亮、星星以及天上所有的东西都站着不动，除了地球以外，宇宙间没有什么东西在动。地球以巨大的速度绕轴旋转，这就引起一种感觉，仿佛地球静止不动，而天空却在转动。”
“大部分学者都认为地球静止不动，但是费罗窝斯和毕达哥拉斯却叫它围绕一堆火旋转。”
“在行星的中心站着巨大而威严的太阳，它不但是时间的主宰，不但是地球的主宰，而且是群星和天空的主宰。”
这些古代学者的卓越见解，在当时被认为是“离经叛道”的，但是对哥白尼来说，却好比是夜航中的灯塔，照亮了他前进的方向。
1506年，哥白尼结束了在意大利十年留学的生活，动身回国。
【《运行》的诞生】
哥白尼在一个秋雨绵绵的日子离开意大利。当时天空出现了彗星断天的异象，广大地区瘟疫流行。正在这时，罗马教皇亚历山大又误喝了谋害别人的毒酒而丧命。意大利教会就趁机提出种种“警告”，招摇撞骗，愚弄人民。当哥白尼回到波兰时，天空出现另一个罕见的星象，教会也在大肆活动，闹得首都克拉科夫乌烟瘴气。
原来，教会宣告天空将连续出现四次土星和木星“会合”的异象，说这是上天对世人的一个严重警告。世上将出现一个冒牌的先知，洪水和瘟疫将接连而来，并将引起社会骚乱和国家崩溃。这种种谣言闹得人心不安，有钱的人拚命寻欢作乐，希望摆脱对于未来的恐惧；穷苦的老百姓为了向教会购买“赎罪符”，更是弄得倾家荡产，难以活命。天空一向是教会敲诈勒索的摇钱树，他们把“天堂中的位置”装在自己的钱包里，大量兜售“赎罪符”，搜括民财。当时波兰赫赫有名的宗教裁判官铁哲尔就说过，向他孝敬钱财的人可以消灾免祸，连死去的人也可以赎洗罪孽。他的口头禅是：“银钱投入圣柜，灵魂升入天堂！”
这时，哥白尼和他的朋友们也在克拉科夫研究两星“会合”的问题。哥白尼发现教会的说法包含数据的错误，显然是妖言惑众。于是，他和朋友们决定各自在不同的地区进行观测，以便一起来揭发教会的邪招。
当第四次“会合”发生的时候，哥白尼正在赫尔斯堡他舅父务卡施的主教官邸，主持与十字骑士团的斗争，虽然政务繁忙，哥白尼仍然坚持观测星象。
观测的结果证实了哥白尼的预见。“会合”的日期，和教会所说的不符，而和哥白尼的推算却是相符的——它提前了一个多月。哥白尼的朋友们也观测到同一个星象。
在赫尔斯堡，由于朋友们不断催促，哥白尼把他的“太阳中心学说”写出了一个提纲，取了一个朴素的名字，叫《试论天体运行的假设》，抄送给他的几个心腹朋友。它宣布：“所有的天体都围绕着太阳运转，太阳附近就是宇宙中心的所在。地球也和别的行星一样绕着圆周运转。它一昼夜绕地轴自转一周，一年绕太阳公转一周……。”
哥白尼所宣布的是一个巨大的学说体系的轮廓，它在参加聚会的朋友中间引起了许多争论。哥白尼对许多疑问都作了解答。在结束辩论的时候，他引用了古罗马大诗人西塞罗的话：“没有什么东西赶得上宇宙的完整，赶得上德行的纯洁。”他用这句话表明了一具信念，那就是：宇宙是完整的、对称的、和谐的，是具有可以理解的规律和秩序的。
《试论天体运行的假设》是哥白尼学说的第一块基石，但要在这块基石上建立起宏伟的理论大厦，还需要做许多准备工作。
1512年，务卡施病死，哥白尼离开了赫尔斯堡，迁居到教区大教堂所在寺的弗隆堡。弗隆堡濒临波罗的海，是个小小的渔港。哥白尼在弗隆堡定居以后，就买下城堡的一座箭楼。这座箭楼本来是作战用的，三角形的楼顶向前倾侧，几乎伸到围墙的外边。楼顶的最上层有三个窗口，那里是哥白尼的工作室。下面两层是卧房，各有一个射击用的枪眼。从最上层的窗口可以向四面八方观测天象。遇到楼顶妨碍观测的时候，外边的露台就成了他的观测台。他在这里一直住到去世。
这时，哥白尼已将他未来的著作取名为 《运行》。在他看来，运动才是生命的真谛——运动存在于万物之中，上达天空，下至深海。没有什么东西是静止的，一切东西都在生长、变化、消失，千秋万代继续不停。《运行》这一著作，就是要揭示大自然这一最本质的秘密。哥白尼的这一观点，肯定了客观世界的存在和它的规律性，闪耀着朴素的唯物主义哲学的光辉。
哥白尼对地球的形状，曾多次作过间接的观测。早在1500年11月6日，他就在罗马近郊的一个高岗上观测月食，研究地球投射在月球表面的弧状阴影，从而证实了亚里士多德关于地球呈球状的论断。在定居弗隆堡时，他曾多次站在波罗的海岸边观察帆船。有一次，哥白尼请求一艘帆船在桅顶绑上一个闪光的物体，他站在岸边看着这艘帆船慢慢驶运。他描写这次观察的情况说：“随着帆船的远去，那个闪光的物体逐渐降落，最后完全隐没，好像太阳下山一样。”这次观察使他得出一个结论：“就连海面也是圆形的。”
在阴湿多雾的波罗的海的岸边，逢到严寒的冬夜，天空没有云影，星星在蓝天闪烁着耀眼的寒光，哥白尼总是利用这种难得的机会，穿上皮袄，束紧风帽，把仪器搬到箭楼的露台上，进行通宵达旦的观测。他所用的仪器都是自己动手做的，一共有三种。测量行星距离的“三弧仪”，是用枞树杆削成的，用墨水划上刻度，照准器也是雕出来的。测量月球和行星位置的“捕星器”，是用六根树条绕成圆圈做成的。测定太阳中天时高度的“象限仪”，是一块很大的正方形木板，右上角装着带刻度的木环，搁架上有个“水准仪”，其实只是一个盛了水的玻璃管。观测日食本来要在水里观测倒影，为了减少提水上箭楼的麻烦，他打破常规，改用一块带孔眼的护窗板把日影映到墙上。哥白尼就是利用这些简陋的设备，在弗隆堡前后进行了有纪录可查的50多次观测，其中包括日食、月食、火星、?/ca
高一物理，天体
（1）： 设：三星球的质量均为m，两边星球距中间星球的距离均为r（由于质量相等）， 设：线速度为v，周期为T。对两边星球中的一颗，由万有引力定律：（G*m*m）/ （2 r）^2 + （G*m*m）/ r^2 = （m* v^2） / r = m*[（2π / T）^2] *r得：v=（5*G*m）/ （4*r） ； T = 根号[ (16* π^2 * r^3）/ （5*G*m）] （2）：设第二种形式下各星球间距均为R，由题可知，三颗星球所受万有引力均为（根号3*G*m*m）/（r^2）由题可知，旋转半径为 （根号3 * R）/3由（1）可知：T = 根号[ (16* π^2 * r^3）/ （5*G*m）]由万有引力定律：（根号3*G*m*m）/ （R^2）= m*[（2π/T）^2] *（根号3 * R / 3）得：R=开三次方[（3*G*m* T^2）/ 4* π^2 ] 在百度知道看到的 ;si=1 这个更全
关于天体运动的周测卷和天体运动例题及答案的介绍到此就结束了，不知道同学们从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。