物理必修2萬有引力典型例題分析(存儲版)
【正文】 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。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。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。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?。挥捎陲w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。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。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。設雙星的質(zhì)量分別是mm2，星球球心間距為L。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“風云一號”下次通過該島上空的時間應該是多少？解析：由開普勒第三定律T2∝r3知：“風云二號”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“風云一號”衛(wèi)星的向心加速度大， ，可見“風云一號”衛(wèi)星的線速度大，“風云一號”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?！帮L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。故正確答案是：B、D【4】“雙星”問題Om2m1r1r2天文學中把兩顆距離比較近，又與其它星體距離比較遠的星體叫做雙星，雙星的間距是一定的。設軌道2相切于Q點，軌道3相切于P點，則衛(wèi)星分別在3軌道上正常運行時，⑴比較衛(wèi)星經(jīng)過軌道2上的Q點的加速度的大??；以及衛(wèi)星經(jīng)過軌道3上的P點的加速度的大小⑵設衛(wèi)星在軌道3上的速度大小為vv3 ，在橢圓軌道上Q、P點的速度大小分別是vv2/，比較四個速度的大小解析：⑴根據(jù)牛頓第二定律，衛(wèi)星的加速度是由于地球吸引衛(wèi)星的引力產(chǎn)生的。 解析：設M為太陽的質(zhì)量，m為地球的質(zhì)量，r為地球公轉(zhuǎn)的半徑，T為地球公轉(zhuǎn)的周期，v為地球公轉(zhuǎn)的速率。⑵飛船脫離原來的軌道返回大氣層的過程中，需要制動減速，其運動的軌道半徑逐漸減小。答案：BC1（2009安徽高考）大爆炸理論認為，我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸。由可知，D錯。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動，則小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為（ ）A. B. C. D.【解析】小行星和地球繞太陽作圓周運動，都是由萬有引力提供向心力，有＝，可知小行星和地球繞太陽運行軌道半徑之比為R1:R2＝，又根據(jù)V＝，聯(lián)立解得V1:V2＝，已知＝，則V1:V2＝。如果沒有這一空腔，則該地區(qū)重力加速度（正常值）沿豎直方向；當存在空腔時，該地區(qū)重力加速度的大小和方向會與正常情況有微小偏高。研究發(fā)現(xiàn)，有一星體S2繞人馬座A*做橢圓運動，（地球公轉(zhuǎn)軌道的半徑為一個天文單位），人馬座A*就處在該橢圓的一個焦點上。已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點分別做勻速圓周運動，周期均為T，兩顆恒星之間的距離為r，試推算這個雙星系統(tǒng)的總質(zhì)量。由①②式得 ③設衛(wèi)星的微波信號被遮擋的時間為t，則由于衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動，應有 ④式中，α=∠CO′A，β=∠CO′B。（3）土星探測器上有一物體，在地球上重為10N。B=105km。衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號發(fā)回地球。m2/kg2，光速c=，太陽質(zhì)量Ms=，太陽半徑Rs=，不考慮相對論效應，利用上問結果，在經(jīng)典力學范圍內(nèi)求人馬座A*的半徑RA與太陽半徑之比應小于多少（結果按四舍五入保留整數(shù)）。（1）設球形空腔體積為V，球心深度為d（遠小于地球半徑），=x，求
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