本文旨在梳理天体运动基本概念和基本习题，归纳解题方法。
一：天体的运动到底是怎样的——科学发展史
早期人们根据太阳东升西落等自然现象，建立了地心说。以托勒密为代表的科学家完善了地心说：托勒密认为，地球处于宇宙中心静止不动。从地球向外依次有月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星，这些天体在各自的轨道上绕地球运转。
地心说在描述天体运动时非常复杂，哥白尼认为如果有上帝那么天体的运动不会如此丑陋。哥白尼首次提出日心说：太阳是不动的，而且在宇宙中心，地球以及其他行星都一起围绕太阳做圆周运动，只有月亮环绕地球运行。
到底天体是怎样运动的呢？科学家第谷在没有天文望远镜的帮助下仅靠肉眼观测，经过20年的观测，第谷积累了大量的观测数据，发现了许多新的天文现象。之后开普勒接受第谷的邀请，给第谷当助手。
开普勒在第谷去世后，认真地研究了第谷的记录数据。通过大量的计算开普勒发现了行星运动的三大规律。
这三大定律，分别是轨道定律、面积定律和周期定律。分别描述为：
所有行星分别是在大小不同的椭圆轨道上运行；
在同样的时间里行星向径在轨道平面上所扫过的面积相等；
行星公转周期的平方与它同太阳距离的立方成正比。
开普勒三定律使开普勒得到了天空立法者的美名。
二：天体运动的原因
开普勒三定律是在大量观测事实上得到的，是不容置疑的，但为什么天体的运动会这样呢？是什么力量驱使月球围绕地球转，地球围绕太阳转？
牛顿经过研究得到了答案。牛顿认为：天体做圆周运动,必然有一种力来充当向心力，提供向心加速度。为什么天体间存在着这样一个吸引力？结合地面物体会受到地球的吸引力即重力，牛顿大胆猜想，天体间的引力很可能和地面上物体受到地球的引力一样。进一步猜想物体间的引力有可能是普遍存在的。重力和物体的质量成正比，而且根据牛顿第三定律地球吸引物体的同时物体也会吸引地球，所以这个引力也和地球的质量成正比。通过结合开普勒的周期定律牛顿计算出引力和两物体间的距离成反比。由此牛顿得到了万有引力定律。
万有引力定律：任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量，r表示它们间的距离，则物体间相互吸引力为F=Gm1m2/r²，G称为万有引力常数。卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G。
三：解题方法
天体运动归根到底是匀速圆周运动，万有引力是天体间的唯一受力，即万有引力充当向心力。
常见考题：
1.地面问题：利用万有引力=重力求解g
2.卫星环绕问题：利用万有引力=向心力求解天体运行的角速度，线速度，周期。最终可得高轨低速长周期即轨道越高，卫星的线速度越低，周期越长。
3.变轨问题：卫星由低轨道向高轨道发射，节省发射火箭燃料，需经历两次加速。第一次加速卫星从低轨道变到椭圆轨道。卫星在椭圆轨道的远地点第二次点火加速，最终在高轨道做匀速圆周运动。
4.双星问题：先确定两天体运动的半径，再求解天体运行的角速度，线速度，周期。
