◇　寧夏　阮小魁

(作者單位：寧夏銀川市銀川二中國(guó)際部)

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高考中的萬(wàn)有引力和天體運(yùn)動(dòng)試題解析

◇寧夏阮小魁

萬(wàn)有引力和天體運(yùn)動(dòng)是高考中?？嫉囊粋€(gè)知識(shí)點(diǎn),這一類題目看上去簡(jiǎn)單.但是容易出錯(cuò)失分．高中階段把天體運(yùn)動(dòng)都近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng),因此找出向心力往往是解題的關(guān)鍵．

1　衛(wèi)星問(wèn)題

衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),向心力由萬(wàn)有引力提供,這也是衛(wèi)星問(wèn)題中最重要的一個(gè)關(guān)系,根據(jù)這個(gè)關(guān)系,我們很容易就能找到半徑不同的衛(wèi)星的周期、線速度、角速度和向心加速度的大小關(guān)系．

A靜止軌道衛(wèi)星周期約為中軌道衛(wèi)星的2倍;

B靜止軌道衛(wèi)星線速度約為中軌道衛(wèi)星的2倍;

C靜止軌道衛(wèi)星角速度約為中軌道衛(wèi)星的1/7;

D靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大小約為中軌道衛(wèi)星的1/7

2　三星問(wèn)題

三星問(wèn)題是指3顆星體在互相之間的萬(wàn)有引力作用之下繞著共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),3顆星體運(yùn)動(dòng)的角速度和周期相同．

圖1

通過(guò)上述方法，能夠在較短時(shí)間內(nèi)培育出較純的純系材料，從而有效發(fā)揮出單倍體育種的整體優(yōu)勢(shì)，縮短整體育種周期。利用單倍體育種技術(shù)開展誘導(dǎo)過(guò)程中，要想獲得大量單倍體，就需要保證雜交成功。

圖2

3　3個(gè)宇宙速度

第一宇宙速度有2個(gè)含義,即人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度和人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度(也稱近地軌道衛(wèi)星的環(huán)繞速度);第二宇宙速度是物體脫離地球引力的最小發(fā)射速度;第三宇宙速度是物體脫離太陽(yáng)引力在地球上的最小發(fā)射速度．

A探測(cè)器的質(zhì)量越大,脫離星球所需的發(fā)射速度越大;

B探測(cè)器在地球表面受到的引力比在火星表面大;

C探測(cè)器分別脫離兩星球所需的發(fā)射速度相等;

D探測(cè)器脫離星球的過(guò)程中勢(shì)能逐漸變大

4　衛(wèi)星變軌問(wèn)題

衛(wèi)星變軌時(shí)由于軌道半徑發(fā)生變化,根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力這一關(guān)系可得到衛(wèi)星線速度、角速度和周期的變化．在變軌過(guò)程中需要外力做功,因此其機(jī)械能會(huì)發(fā)生變化．軌道半徑變大時(shí)需要外力做正功,衛(wèi)星的機(jī)械能增加,其中動(dòng)能減小，勢(shì)能增加;軌道半徑減小時(shí)需要外力做負(fù)功,衛(wèi)星的機(jī)械能減小,其中動(dòng)能增加，勢(shì)能減小．

A衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小;

B由于地球引力做正功,引力勢(shì)能一定減小;

C由于氣體阻力做負(fù)功,地球引力做正功,機(jī)械能保持不變;

D衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小

(作者單位：寧夏銀川市銀川二中國(guó)際部)