物理必修2萬有引力典型例題分析-wenkub
2023-04-19 02:30:58 本頁面
【正文】 正確答案是：B、D【4】“雙星”問題Om2m1r1r2天文學(xué)中把兩顆距離比較近，又與其它星體距離比較遠(yuǎn)的星體叫做雙星，雙星的間距是一定的。地球?qū)πl(wèi)星的引力提供了衛(wèi)星做圓周運動的向心力，因此同步衛(wèi)星只能以地心為為圓心做圓周運動，它只能與赤道同平面且定點在赤道平面的正上方?！帮L(fēng)云一號”是極地圓形軌道衛(wèi)星，其軌道平面與赤道平面垂直，周期為12 h，“風(fēng)云二號”是同步軌道衛(wèi)星，其運行軌道就是赤道平面,周期為24 h。【1】天體的質(zhì)量與密度的估算 解析：人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動。問：哪顆衛(wèi)星的向心加速度大？哪顆衛(wèi)星的線速度大？若某天上午8點，“風(fēng)云一號”正好通過赤道附近太平洋上一個小島的上空，那么“風(fēng)云一號”下次通過該島上空的時間應(yīng)該是多少？解析：由開普勒第三定律T2∝r3知：“風(fēng)云二號”衛(wèi)星的軌道半徑較大又根據(jù)牛頓萬有引力定律得：，可見“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的向心加速度大， ，可見“風(fēng)云一號”衛(wèi)星的線速度大，“風(fēng)云一號”下次通過該島上空，地球正好自轉(zhuǎn)一周，故需要時間24h，即第二天上午8點鐘。故B正確，C錯誤。設(shè)雙星的質(zhì)量分別是mm2，星球球心間距為L。設(shè)它們運行的周期分別是 TT2，(T1＜T2)，且某時刻兩衛(wèi)星相距最近。即：可見衛(wèi)星在軌道3上經(jīng)過P點的加速度大小相等；衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度大小也相等；但P點的加速度小于Q點的加速度。它的密度很大，對周圍的物質(zhì)（包括光子）有極強的吸引力。⑴根據(jù)得：G↓→↓→ →地球做離心運動→軌道半徑r↑→星球間距增大→宇宙膨脹→很久以前地球公轉(zhuǎn)半徑比現(xiàn)在要小。⑴飛船為了追上軌道空間站，應(yīng)采取什么措施？⑵飛船脫離原來的軌道返回大氣層的過程中，重力勢能如何變化？動能如何變化？機械能又如何變化？解析：⑴根據(jù)知：在同一運行軌道上，宇宙飛船與軌道空間站的運行速率是相同的，它不可能追上軌道空間站。由于軌道變化比較慢，制動的阻力又在切線方向,阻力引起的速度的變化很小，所以仍然滿足，可見，飛船的動能增加；由于飛船離地的高度逐漸降低，因此飛船的重力勢能減??；由于飛船需要克服大氣阻力和制動力做功，因此飛船的機械能減小。飛船在圓軌道上時萬有引力來提供向心力，航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確。除開始瞬間外，在演化至今的大部分時間內(nèi)，宇宙基本上是勻速膨脹的。故選C1（2008山東高考）.據(jù)報道，我國數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號Ol星”于2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，于5月1日成功定點在東經(jīng)770赤道上空的同步軌道。1（2009安徽高考） 2009年2月11日，俄羅斯的“宇宙2251”衛(wèi)星和美國的“銥33”衛(wèi)星在西伯利亞上空約805km處發(fā)生碰撞。1（2009四川高考）據(jù)報道，2009年4月29日，美國亞利桑那州一天文觀測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星，代號為2009HC82。1（2009福建高考） “嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中，設(shè)探測器運行的軌道半徑為r，運行速率為v，當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時（ ）、v都將略為減小 、v都將保持不變，v將略為增大 D. r將略為增大，v將略為減小【解析】當(dāng)探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時，引力變大，探測器做近心運動，曲率半徑略為減小，同時由于引力做正功，動能略為增加，所以速率略為增大?！窘馕觥?根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有，整理得太陽繞銀河系運動也是由萬有引力充當(dāng)向心力。重力加速度在原堅直方向（即PO方向）上的投影相對于正常值的偏離叫做“重力加速度反常”。【解析】（1）如果將近地表的球形空腔填滿密度為的巖石,重力加速度反?？赏ㄟ^填充后的球形區(qū)域產(chǎn)生的附加引力………①來計算,式中的m是Q點處某質(zhì)點的質(zhì)量,M是填充后球形區(qū)域的質(zhì)量,……………②而r是球形空腔中心O至Q點的距離………③,重力加速度反常是這一改變在豎直方向上的投影………④聯(lián)立以上式子得,…………⑤（2）由⑤式得,重力加速度反常的最大值和最小值分別為……⑥……………⑦ 由提設(shè)有、……⑧
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