高考物理復(fù)習(xí)方法-應(yīng)用型、創(chuàng)新型試題分析(存儲(chǔ)版)
【正文】 t 總 /=10t/+t總 =+444= （ 4） s總 =20s+10 2rsin600=55500+15859=71359m ︶ 1200 起點(diǎn) 終點(diǎn) 專題聚焦 例 ，并結(jié)合該信息解題： (1)開普勒從 1609年～ 1619年發(fā)表了著名的開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律 ,其中第一定律為 :所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng) ,太陽(yáng)在這個(gè)橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上 .第三定律 :所有行星的橢圓軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等 .實(shí)踐證明 ,開普勒三定律也適用于其他中心天體的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng) .(２ )從地球表面向火星發(fā)射火星探測(cè)器 .設(shè)地球和火星都在同一平面上繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng) ,火星軌道半徑 Rm為地球軌道半徑 R０ 的 ,簡(jiǎn)單而又比較節(jié)省能量的發(fā)射過(guò)程可分為兩步進(jìn)行 :第一步 ,在地球表面用火箭對(duì)探測(cè)器進(jìn)行加速 ,使之獲得足夠動(dòng)能 ,從而脫離地球引力作用成為一個(gè)沿地球軌道運(yùn)動(dòng)的人造行星 .第二步 :在適當(dāng)時(shí)刻點(diǎn)燃與探測(cè)器連在一起的火箭發(fā)動(dòng)機(jī) ,在短時(shí)間內(nèi)對(duì)探測(cè)器沿原方向加速 ,使其速度數(shù)值增加到 專題聚焦 ＝ ； ＝ 適當(dāng)值，從而使得探測(cè)器沿著一個(gè)與地球軌道及火星軌道分別在長(zhǎng)軸兩端相切的半個(gè)橢圓軌道正好射到火星上 .當(dāng)探測(cè)器脫離地球并沿地球公轉(zhuǎn)軌道穩(wěn)定運(yùn)行后 ,在某年 3月 1日零時(shí)測(cè)得探測(cè)器與火星之間的角距離為 600,如圖所示，問(wèn)應(yīng)在何年何月何日點(diǎn)燃探測(cè)器上的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方能使探測(cè)器恰好落在火星表面 ?(時(shí)間計(jì)算僅需精確到日 )，已知地球半徑為： Re＝ 10６ m； ? ? ? ?31 .2 5太陽(yáng) 火星 地球 探測(cè)器 太陽(yáng) 火星 地球 探測(cè)器 600 ⌒ 專題聚焦 解： 從題意 “ 從地面向火星發(fā)射火星探測(cè)器的兩個(gè)步驟 ……” ，表明： 為使探測(cè)器落到火星上，必須選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)點(diǎn)燃探測(cè)器上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使探測(cè)器沿橢圓軌道到達(dá)火星軌道的相切點(diǎn)，同時(shí)，火星也恰好運(yùn)行到該點(diǎn)， 為此必須首先確定點(diǎn)燃時(shí)刻兩者的相對(duì)位置 太陽(yáng) 火星 地球 探測(cè)器 因探測(cè)器在地球公轉(zhuǎn)軌道運(yùn)行周期 Td與地球公轉(zhuǎn)周期 Te相等： Td＝Ｔ e＝ 365天 則探測(cè)器在點(diǎn)火前繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ωd＝ ωe＝ 3600/365＝ ／天 探測(cè)器沿橢圓軌道的半長(zhǎng)軸： Rd＝ 00(1 .5 R + R )2＝ 由題中開普勒第三定律得探測(cè)器在橢圓軌道上運(yùn)行周期 33d0/2 2deRR=TT/3deT = T 1 .2 5 ＝ 365 ＝ 510天 專題聚焦 因此 ,探測(cè)器從點(diǎn)火到到達(dá)火星所需時(shí)間： /dTt=2＝ 255天 火星公轉(zhuǎn)周期： Tm＝Ｔ e ＝ 365 ＝ 671天 火星繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度： ωm＝ 3600/671＝ ／天 由于探測(cè)器運(yùn)行至火星需 255天，在此期間火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的角度： θ1＝ ωmt＝ 255＝ 1370 即：探測(cè)器在橢圓軌道近日點(diǎn)點(diǎn)火時(shí)，火星在遠(yuǎn)日點(diǎn)的切點(diǎn)之前 1370 ,也就是點(diǎn)燃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，探測(cè)器與火星角距離應(yīng)為 θ2＝ 1800－ θ1＝430 太陽(yáng) 探測(cè)器與火星同時(shí)到達(dá)位置 地球 探測(cè) 器點(diǎn)火位置 探測(cè)器點(diǎn)火時(shí)火星的位置 ╮ θ 1 θ 2 專題聚焦 已知某年 3月 1日零時(shí)，探測(cè)器與火星角距離為 600（火星在前，探測(cè)器在后 ) 太陽(yáng) 火星 地球 探測(cè)器 600 ⌒ 為使其角距離變?yōu)?θ 2＝ 430，必須等待 t/時(shí)間 則： ωdt/－ ωmt/＝ 600－ 430＝ 170 所以： ?0/dm1 7 1 7t = = 3 8ω ω 0 .4 4 9天故點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)刻應(yīng)為 當(dāng)年 3月 1日后 38天，即 4月 7日 專題聚焦 例 12．由于受地球信風(fēng)帶和盛西風(fēng)帶的影響 ,在海洋中形成一種河流稱為海流 .海流中蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)力資源 .據(jù)統(tǒng)計(jì) ,世界大洋中所有海洋的發(fā)電能力達(dá) 109kW．早在 19世紀(jì)法拉第就曾設(shè)想 ,利用磁場(chǎng)使海流發(fā)電 ,因?yàn)楹Ｋ泻写罅康膸щ婋x子 ,這些離子隨海流做定向運(yùn)動(dòng) ,如果有足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)能使這些帶電離子向相反方向偏轉(zhuǎn) ,便有可能發(fā)出電來(lái) .目前 ,日本的一些科學(xué)家將計(jì)劃利用海流建造一座容量為1500kW的磁流體發(fā)電機(jī) .如圖所示為一磁流體發(fā)電機(jī)的原理示意圖 ,上、下兩塊金屬板 M、 N水平放置浸沒(méi)在海水里 ,金屬板面積均為 S＝ 1 103
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