20xx人教版高中物理必修二610行星的運動ppt習題課件(更新版)
【正文】 ． ( 12 分 ) 木星繞太陽運動的周期為地球繞太陽運動周期的12 倍．那么，木星繞太陽運動軌道的半長軸是地球繞太陽運動軌道半長軸的多少倍？ 解析： 行星公轉半長軸的三次方跟運動周期的二次方的比值恒定．已知木星繞太陽運動的周期與地球繞太陽運動的周期的比值，根據開普勒第三定律可計算出木星繞太陽運動 軌道的半長軸是地球繞太陽運動軌道半長 軸的倍數． 設木星、地球繞太陽運動的周期分別為 T T2，它們橢圓軌道的半長軸分別為 a a2，根據開普勒第三定律有a31T21＝a32T22(6 分 ) 則a1a2＝3T21T22＝3122≈ ( 6 分 ) 可見，木星繞太陽運動軌道的半長軸約為地球繞太陽運動軌道半長軸的 倍． 答案： 1 1. ( 14 分 ) 飛船沿半徑為 R 的圓周繞地球運動，其周期為 T ，地球半徑為 R0，如果飛船要返回地面，可在軌道上某點 A 處將速率降到適當數值，從而使飛船沿著以地心為焦點的橢圓軌道運行，橢圓與地球表面在 B 點相切 ( 如圖 ) ，求飛船由 A 點到 B 點所需的時間． 解析： 當飛船做半徑為 R 的圓周運動時，由開普勒第三定律可得：R3T2 ＝ k ， (3 分 ) ① 當飛船要返回地面時，從 A 處降速后沿橢圓軌道至 B. 設飛船沿橢圓軌道運動的周期為 T ′ ，橢圓的半長軸為 a ，則a3T ′2＝ k ( 3分 ) ② 由 ①② 式解之可得： T ′ ＝ ??????aR3 T ＝? R ＋ R0? T4 R1
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