对于高中学生来说，天体运动的问题由于涉及圆周运动、万有引力及功能关系等问题，其中变量较多，因而给他们带来了不小的困惑。下面分类说明。 一、轨道越高发射越困难
例1：关于绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的发射，下列说法正确的是（?摇?摇?摇?摇）
A.卫星的轨道半径越大，其线速度越小，动能越小，因此发射越容易。
B.卫星的轨道半径越大，其线速度越大，动能越大，因此发射越困难。
C.卫星的轨道半径越大，其线速度越小，动能越小，但总的机械能越大，因此发射越困难。
D.对于不同轨道的卫星，其机械能是相同的，因此发射任何卫星难易程度相同。
解析：由=得v=可知，卫星轨道半径越大其线速度越小，动能也越小。但并不能说明半径越大，发射越容易。这里涉及功能关系及机械能的问题。在卫星上升过程中万有引力做负功（万有引力指向地心，而卫星沿半径方向向外有位移，力和位移两者方向相反）。其中随半径的增加，势能增大量大于动能减少量，使总机械能增加。运转半径越大，则其机械能总量越大，发射所需能量越大，发射越困难。
由万有引力是具有对称性的有心力场，万有引力是保守力，可计算万有引力势能变化。设静止质点质量为M，另一质量为m的质点自距M为r处，万有引力做功为：A=-?蘩dr=GMm(-)
按势能定义E-E=-A即为势能变化。
质点m在距M，r、r处均做圆周运动，由万有引力提供向心力。
=则E=mv=
同理在r处做圆周运动时E=mv=
两处前后动能变化为：△E=E-E=GMm(-)
即△E=-(E-E)
说明在地球发射卫星过程中卫星上升过程中需克服的万有引力做功比动能的减少量要大一倍，即发射高度越高所需能量越大。
二、卫星发射过程中变轨问题的处理
例2：发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2飞行；最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点。（如图）卫星能分别在1、2、3轨道上正常运行。
具体分析如下：
卫星运行到1轨道时，万有引力恰好提供向心力。卫星在此轨道上做匀速圆周运动，则F==后在Q点点火，则卫星在Q点速度增加，则由F=，v＞v得F＞F。万有引力小于所需向心力，卫星将做离心运动。从而卫星开始在2轨道上运行。卫星在从Q点到P点运行过程中，动能向势能转化。从而当运行在P点时，此时万有引力大于卫星所在位置所需向心力，卫星开始做向心运动，即运行在2轨道上。为让卫星在3轨道上运行应在P点再次点火，使速度增加，控制卫星速度恰能使=成立，即刚好万有引力提供向心力。从而使卫星在3轨道上做匀速圆周运动。这就使卫星到达了预定轨道，实现其卫星功能。所以一般卫星从地面发射到较高轨道都是先进入低轨道，在通过空中加速，逐渐到达预定轨道。
卫星的回收与卫星的发射是一个相反的操作过程。
卫星运行到3轨道时，万有引力恰提供向心力。卫星在此轨道上做匀速圆周运动，则有F==。然后在P点向相反方向点火，则卫星在P点速度减速，则由F=，v＞v得F＜F。万有引力大于所需向心力，卫星将做向心运动。从而卫星开始在2轨道上运行。卫星在从P点到Q点运行过程中，由于势能向动能转化，从而当运行在P点时，此时万有引力大于卫星所在位置所需向心力，卫星开始做向心运动。即运行在2轨道上。为让卫星在2轨道上运行，应在Q点再次点火，使速度减小，控制卫星速度恰能使=成立。即刚好万有引力提供向心力。从而使卫星在1轨道上做匀速圆周运动。这就使卫星到达了近地轨道。在经过进一步减速，卫星即可降落到地球，从而实现卫星的回收。
三、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。
由于在天体表面万有引力等于重力，故G=mg，故天体质量M=，天体密度ρ===。
2.通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r。
①由万有引力等于向心力，即G=mr，得出中心天体质量M=；
②若已知天体的半径R，则天体的密度ρ===；
③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，则可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ=。可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估测出中心天体的密度。
四、天体知识的补充
1970年1月30日，中国研制的中远程火箭飞行试验首次成功。同年4月24日，中国第一颗人造卫星发射成功。1971年3月3日，中国发射了第一颗科学试验卫星。1975年11月26日，中国发射了第一颗返回式遥感卫星。1979年，中国成为世界上第四个拥有远洋航天测量船的国家。1980年5月18日，中国向太平洋预定海域成功地发射了远程运载火箭。1981年9月20日，中国第一次一箭多星发射成功。1984年4月8日，中国第一颗地球静止轨道试验通信卫星发射成功。1986年2月1日，第一颗实用地球静止轨道通信广播卫星发射成功。1988年9月7日，中国自行研制和发射的第一颗极地轨道气象卫星成功发射。1990年7月16日，“长征”2号捆绑式火箭首次在西昌发射成功。1999年11月20日，神舟一号发射成功。2003年10月15日神舟五号成功发射。2005年10月12日，神六成功发射。2008年9月25日，神七成功发射。2008年9月28日，神七在顺利完成空间出舱活动和一系列空间科学试验后，成功返回。