在高考物理中，天体运动是一个重要的知识点，涉及到万有引力定律、开普勒三定律以及相关的圆周运动公式。掌握这些公式和原理，对于解决与天体运动相关的问题至关重要。以下是对高考物理天体运动相关公式的归纳总结。

1. 万有引力定律

牛顿提出的万有引力定律是天体运动的基础，其公式为：

\[

F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}

\]

其中：

- \( F \) 是两物体之间的引力；

- \( G \) 是万有引力常数，约为 \( 6.674 \times 10^{-11} \, \text{N·m}^2/\text{kg}^2 \)；

- \( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别是两个物体的质量；

- \( r \) 是两物体之间的距离。

2. 开普勒第一定律（椭圆轨道定律）

行星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。这一规律表明，天体的运动轨迹并非完美的圆形，而是更复杂的椭圆形。

3. 开普勒第二定律（面积速度恒定定律）

行星与太阳连线在相等时间内扫过的面积相等。这一定律反映了天体运动的速度变化规律，即当行星靠近太阳时，其运动速度加快；远离太阳时，速度减慢。

4. 开普勒第三定律（调和定律）

行星绕太阳公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比：

\[

T^2 \propto a^3

\]

其中：

- \( T \) 是行星的公转周期；

- \( a \) 是轨道的半长轴。

这一比例关系可以用公式表示为：

\[

\frac{T_1^2}{a_1^3} = \frac{T_2^2}{a_2^3}

\]

5. 圆周运动公式

对于卫星或行星围绕中心天体做匀速圆周运动的情况，可以使用以下公式：

\[

v = \sqrt{\frac{GM}{r}}

\]

\[

T = 2\pi \sqrt{\frac{r^3}{GM}}

\]

其中：

- \( v \) 是卫星的线速度；

- \( T \) 是卫星的公转周期；

- \( r \) 是卫星到中心天体的距离；

- \( M \) 是中心天体的质量。

6. 能量守恒定律

对于卫星的运动，总能量包括动能和势能。总能量公式为：

\[

E = -\frac{GMm}{2r}

\]

其中：

- \( E \) 是系统的总能量；

- \( m \) 是卫星的质量。

总结

以上是高考物理中关于天体运动的主要公式归纳。掌握这些公式不仅有助于解决考试中的相关问题，还能帮助我们更好地理解宇宙中天体的运动规律。希望这些总结对大家的学习有所帮助！