天体运动高考所占比例-天体运动高考题

2024-11-21 16:16:54

1.高考物理万有引力的题目高考都有哪些题型，和陷阱？

2.双星问题

3.关于二体的问题

4.天体运动的单位？（物理）

高考物理万有引力的题目高考都有哪些题型，和陷阱？

天体运动高考所占比例-天体运动高考题

万有引力定律常结合牛顿第二定律、匀速圆周运动规律和物理建模，考查学生应用知识综合分析天体运动的能力，为每年高考必考试题。随着新课改的推进，试卷结构发生变化，该部分内容以选择题为主要考查题型，常以双星、地球同步卫星、当年航天大事为题材进行出题，难度中等。以下对该部分试题涉及的知识结合2010年全国高考物理试题，进行归类分析。

一、根据万有引力定律分析天体、卫星的运动

天体、卫星的运动近似看成匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供，即，根据实际情况选择不同的关系式；同时利用星球表面物体所受万有引力近似等于物体重力的规律公式，，进行求解问题。

当卫星由于某种原因速度突变时（开启或关闭发动机或空气阻力作用），万有引力就不再提供向心力，卫星将变轨运行，可结合开普勒定律进行解题。

当v增大时，卫星做离心运动，脱离原轨道，轨道半径增大，进入新轨道后，由知其运行速度减小，但重力势能、机械能均增加。当v减小时，卫星做向心运动，脱离原轨道，轨道半径变小，进入新轨道后，由知其运行速度增大，但重力势能、机械能均减小。

　（二）变轨运行特征量变化分析问题

二、天体质量和密度计算问题

1．利用天体表面的重力加速度g和天体半径R。

由，得天体质量，天体密度。

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，得出中心天体质量；

（2）已知天体的半径R，则天体的密度；

（3）若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度。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。

三、双星运动问题

双星运动问题是指两天体仅在彼此的引力作用下做圆周运动，两天体做圆周运动的向心力由万有引力提供，两天体运动的向心力、角速度和周期相等，质量与半径呈反比。

双星问题

这可是我的错题本上的，类似题目~~~

你把②式的M1约掉，把③式的M2约掉，就分别得到了未知量R1与M2，R2与M1之间的关系。分别整理得到R1和R2的关系式，两者相加得到R整理就得到（M1+M2）。。最后应该是（4π?R?）／（GT?）。完了！！

你还可以这样做，特别是选择题，若题中没有特殊要求，把两个双星看成一样的，也就是轨道半径各是R的一半，这样就能很快出答案了！！

天体运动刚开始学不好理解，以后入门就轻松多了，高考也不会很难！！加油啊！！！

关于二体的问题

高考还考这个？

我怕你不能接受，我简单说说吧：

1、定义：

在一般情况下，对某一个天体的运动起主导作用的力，是另一个质量更大、相距较近的天体对它的吸引力。比如在太阳系内，按照引力性质就可以划分为行星空间和星际空间。在星际空间主要以太阳的引力为主来计算的，如人造卫星则是以地球的行星空间为主来计算的。在初步的分析中，往往把天体运动简化并抽象为两个质点m、M（位于天体质心）在相互引力作用下的运动，这就是二体运动。

2、运动方程：

设M、m的向径是R,那么他们的向径加速度就是R关于时间t的二次微分：d^2(R)/d^2(t)

（就是R的二阶微分与t的二阶微分比）

根据万有引力定律，向径加速度应该等于向心力与质量m的比，即-uR/（r^3）

以上两则相等，于是得到二体运动方程：

d^2(R)/d^2(t)=-uR/（r^3）

（在这里R是向量，r是R的模；u是地球引力常数，是人造地球卫星运动中常用的常数，具体的公式u=GM,G为万有引力常数，M是地球质量。这个应该好理解，就是万有引力公式的变形）

3、其他说明

上面这个二体运动方程用积分是可以完全解出的。并且可以推出开普勒的三大定律，得到6个确定二体运动的轨道参数，对于人造卫星参数如下：

（1）轨道的形状参数：偏心率和半长轴

（2）轨道的位置参数：轨道倾角（轨道与赤道面的二面角）升交点赤经（卫星从南半球穿过赤道时的纬度）近地点俯角（轨道近地点、地心、升交点三点在地心构成的夹角）

（3）卫星在轨道上的位置平近点角（因为长半轴确定了，周期就一定了，所以可以虚拟一个圆，把椭圆上不规则的运动速度化简单圆上规则的变化，平近点角就是虚拟圆上的位置点、近地点、地心三者在地心形成的夹角）