高中物理题（关于天体运动的） 关于高中物理天体运动的疑问
\u89e3\u51b3\u9ad8\u4e2d\u7269\u7406\u5929\u4f53\u8fd0\u52a8\u95ee\u9898\u7684\u6280\u5de7\u5929\u4f53\u8fd0\u52a8\u90e8\u5206\u7684\u7edd\u5927\u591a\u6570\u95ee\u9898\uff0c\u89e3\u51b3\u7684\u539f\u7406\u53ca\u65b9\u6cd5\u6bd4\u8f83\u5355\u4e00\uff0c\u5904\u7406\u7684\u57fa\u672c\u601d\u8def\u662f\uff1a\u5c06\u5929\u4f53\u7684\u8fd0\u52a8\u8fd1\u4f3c\u770b\u6210\u5300\u901f\u5706\u5468\u8fd0\u52a8\uff0c\u6839\u636e\u4e07\u6709\u5f15\u529b\u63d0\u4f9b\u5411\u5fc3\u529b\u5217\u65b9\u7a0b\uff0c\u5411\u5fc3\u52a0\u901f\u5ea6\u6309\u6d89\u53ca\u7684\u8fd0\u52a8\u5b66\u91cf\u9009\u62e9\u76f8\u5e94\u7684\u5c55\u5f00\u5f62\u5f0f\u3002
\u5982\u6709\u5fc5\u8981\uff0c\u53ef\u7ed3\u5408\u9ec4\u91d1\u4ee3\u6362\u5f0f\u7b80\u5316\u8fd0\u7b97\u8fc7\u7a0b\u3002\u4e0d\u8fc7\uff0c\u8fd8\u6709\u51e0\u7c7b\u95ee\u9898\u4ec5\u4f9d\u9760\u57fa\u672c\u601d\u8def\u548c\u65b9\u6cd5\uff0c\u4f1a\u8ba9\u4eba\u611f\u89c9\u529b\u4e0d\u4ece\u5fc3\uff0c\u751a\u81f3\u5c31\u7b97\u627e\u51fa\u4e86\u7ed3\u679c\u4f46\u4ecd\u5fc3\u5b58\u7591\u60d1\uff0c\u4e0d\u5f97\u8981\u9886\u3002\u8fd9\u5c31\u8981\u6c42\u6211\u4eec\u5fc5\u987b\u4ece\u6839\u672c\u4e0a\u7406\u89e3\u5b83\u4eec\u7684\u672c\u8d28\uff0c\u628a\u63e1\u89e3\u51b3\u7684\u5173\u952e\uff0c\u4e0d\u4ec5\u8981\u77e5\u5176\u7136\uff0c\u66f4\u8981\u77e5\u5176\u6240\u4ee5\u7136\u3002
\u3000\u3000\u4e00\u3001\u53d8\u8f68\u95ee\u9898
\u3000\u3000\u4f8b\uff1a\u67d0\u4eba\u9020\u536b\u661f\u56e0\u53d7\u9ad8\u7a7a\u7a00\u8584\u7a7a\u6c14\u7684\u963b\u529b\u4f5c\u7528\uff0c\u7ed5\u5730\u7403\u8fd0\u8f6c\u7684\u8f68\u9053\u4f1a\u6162\u6162\u6539\u53d8\u3002\u6bcf\u6b21\u6d4b\u91cf\u4e2d\u536b\u661f\u7684\u8fd0\u52a8\u53ef\u8fd1\u4f3c\u770b\u4f5c\u5706\u5468\u8fd0\u52a8\uff0c\u67d0\u6b21\u6d4b\u91cf\u536b\u661f\u7684\u8f68\u9053\u534a\u5f84\u4e3a \uff0c\u540e\u6765\u53d8\u4e3a \uff0c\u4ee5 \u3001 \u8868\u793a\u536b\u661f\u5728\u8fd9\u4e24\u4e2a\u8f68\u9053\u4e0a\u7684\u7ebf\u901f\u5ea6\u5927\u5c0f\uff0c \u3001 \u8868\u793a\u536b\u661f\u5728\u8fd9\u4e24\u4e2a\u8f68\u9053\u4e0a\u7ed5\u5730\u7403\u8fd0\u52a8\u7684\u5468\u671f\uff0c\u5219\uff08 \uff09
1\u3001\u884c\u661f\u7ed5\u4e2d\u5fc3\u5929\u4f53\u8fd0\u52a8\uff0cF=Mw²r\uff08\u4ee5\u4e2d\u5fc3\u5929\u4f53\u4e3a\u53c2\u8003\u7cfb\uff09\u8fd9\u662f\u6b63\u786e\u7684\u3002
2\u3001\u5728\u540c\u4e00\u95ee\u9898\u4e2d\uff0c \u540c\u65f6\u5c06\u7814\u7a76\u5bf9\u8c61\u548c\u53c2\u7167\u7269\u90fd\u9009\u62e9\u4e3a\u53c2\u7167\u7269\uff08\u5373\u540c\u65f6\u9009\u7528\u4e24\u4e2a\u4e0d\u540c\u53c2\u8003\u7cfb\uff09\u662f\u9519\u8bef\u7684\u3002
\u51b5\u4e14\uff0c\u4f60\u4ee5\u4e2d\u5fc3\u5929\u4f53\u4e3a\u53c2\u8003\u7cfb\uff0c\u5c31\u662f\u4f60\u5047\u8bbe\u7684\u4e2d\u5fc3\u5929\u4f53\u662f\u4e0d\u8fd0\u52a8\u7684\u3002
f=mw²r\u5c31\u4e0d\u6210\u7acb\u3002
解：由自由落体运动知识得：h=1/2gt^,
又由该天体对物体的万有引力=该物体的重力可得：GMm/(D/2)^=mg
联立以上两式可得：M=hD^/2Gt^
第二问：由天体对卫星的万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得：
见图片
(1)设天体表面重力加速度为g0，天体半径为R=D/2
一个物体由静止自由释放则物体以g0为加速度作匀加速直线运动
h=1/2*g0*t²
g0=2h/t²
天体对表面物体的万有引力就是表面物体所受重力
GMm/R²=m*g0
GM/R²=g0
GM/(D/2)²=2h/t²
M=hD²/(2Gt²)
(2)根据万有引力充当向心力
GMm/(R+d)²=m*(4π²/T²)*(R+d)
将R=D/2和M=hD²/(2Gt²)代入化简得
T=(2πt/D)√[2*(D/2+d)³/h]
绛旓細瑙ｆ硶1锛氳:鐗╀綋涓庡崼鏄熶腑鐨勬敮鎸佺墿鐨勭浉浜掓尋鍘嬪姏涓90N鏃,璇ラ珮搴︾殑閲嶅姏鍔犻熷害涓篻鈥.鐗╀綋鍦ㄥ湴鐞冭〃闈笂鍙楀埌鐨勯噸鍔沵g=160N m=160/10=16kg 褰撶墿浣撲笌鍗槦涓殑鏀寔鐗╃殑鐩镐簰鎸ゅ帇鍔涗负90N鏃讹紝90-mg鈥=ma=mg/2 mg鈥=10N 鍦ㄥ湴闈笂锛孏Mm/(R²)=mg鈶 鍦ㄥ崼鏄熶笂锛孏Mm/[(R+H)²]=mg鈥欌憽 ...
绛旓細I.鍦ㄥ湴鐞冧笂鍋氬疄楠屾椂锛杩愬姩鍒伴《绔椂鐢遍閲嶅姏绛変簬鍚戝績鍔涳細mg=mv'^2/r 瑙ｅ緱锛歷'=鈭歡r 鏍规嵁鑳介噺瀹堟亽鍒楀紡锛1/2mv^2=1/2mv'^2+mg*2r 瑙ｅ緱锛歡=v^2/5r II.鍦ㄦ煇鏄熺悆涓婂仛瀹為獙鏃讹紝鏍规嵁鑳介噺瀹堟亽锛1/2mv^2=mg'r 瑙ｅ緱锛歡'=v^2/2r 鎵浠ワ細g'/g=5/2 鐢变簬g=GM/R^2 鐢遍R'=2R M...
绛旓細涓嶈闈欐杞ㄩ亾鍗槦锛岃繕鏄叾浠栬建閬撳崼鏄燂紝鍙鏄棤鍔ㄥ姏鍗槦锛屽叾鍚戝績鍔犻熷害閮芥槸鍦板績寮曞姏鎻愪緵鐨勩傛墍浠ワ紝瀵瑰崼鏄熸潵璇达細鍚戝績鍔犻熷害=锛堣杞ㄩ亾楂樺害涓嬬殑锛夐噸鍔涘姞閫熷害 浣嗘垜浠煡閬擄紝涓囨湁寮曞姏鍏紡涓猴細鍙樻崲涓涓嬶紝寰楀埌锛氫竾鏈夊紩鍔涘父鏁癎鎭掑畾锛屽湴鐞冭川閲廙鎭掑畾锛屽崼鏄熸墍鍙楅噸鍔涘姞閫熷害涓庡崼鏄熻建閬撳崐寰勭殑骞虫柟鎴愬弽姣斻傛墍浠ワ紝鍗槦瓒...
绛旓細瑙ｏ細鐢辫嚜鐢辫惤浣杩愬姩鐭ヨ瘑寰楋細h=1/2gt^,鍙堢敱璇澶╀綋瀵圭墿浣撶殑涓囨湁寮曞姏=璇ョ墿浣撶殑閲嶅姏鍙緱锛欸Mm/(D/2)^=mg 鑱旂珛浠ヤ笂涓ゅ紡鍙緱锛歁=hD^/2Gt^ 绗簩闂細鐢卞ぉ浣撳鍗槦鐨勪竾鏈夊紩鍔涙彁渚涘崼鏄熷仛鍦嗗懆杩愬姩鐨勫悜蹇冨姏寰楋細瑙佸浘鐗
绛旓細m1=4/3*p*r1^3*pai m2=4/3*p*r2^3*pai 涓ゅ紡鐩搁櫎 m1/m2=(r1/r2)^3 (3)鍦ㄥ湴鐞冭〃闈,m琛ㄧず浠讳竴鐗╀綋璐ㄩ噺,v2琛ㄧず鍦扮悆涓婄涓瀹囧畽閫熷害.m*g2=G*m2*m/r2^2 (1)m*g2=m*v2^2/r2 (2)m鍙害鍘.G,m2鏈煡,浣嗗彲鐢(1)寮忚G*m2=g2*r2^2 鍒欑敱(2)寮,v2^2=G*m2/r2=g...
绛旓細g=GM/R^2=4G蟻蟺R^3/3R^2=4G蟻蟺R/3=V^2/R 鎵浠=R(4G蟻蟺/3)^1/2 鍙瀵嗗害鐩稿悓鐨勬椂鍊欙紝鍗婂緞姣斿氨鏄涓瀹囧畽閫熷害姣 鎵浠 V=7900*16/6400=19.75m/s 鐞冧綋浣撶Н V=4蟺R^3/3 鏈涢噰绾
绛旓細楂樿鐗╃悊澶╀綋杩愬姩鍏紡 锛1寮鏅嫆绗笁瀹氬緥锛歍2/R3=K(=4蟺2/GM){R:杞ㄩ亾鍗婂緞锛孴:鍛ㄦ湡锛孠:甯搁噺(涓庤鏄熻川閲忔棤鍏筹紝鍙栧喅浜庝腑蹇冨ぉ浣撶殑璐ㄩ噺)锝 2.涓囨湁寮曞姏瀹氬緥锛欶=Gm1m2/r2 (G=6.67脳10-11Nm2/kg2锛屾柟鍚戝湪瀹冧滑鐨勮繛绾夸笂)3.澶╀綋涓婄殑閲嶅姏鍜岄噸鍔涘姞閫熷害锛欸Mm/R2=mg;g=GM/R2 {R:澶╀綋鍗婂緞(m)锛...
绛旓細铏界劧渚嬪瓙鏈変笉褰撲箣澶勶紝閬撶悊鏄竴鏍风殑...,0,涓嶄細鑰冩き鍦嗚建閬撳姞閫熷害闂锛屾秹鍙婂彉杞ㄩ棶棰橈紝鍙兘鑰冪壒瀹氱偣鐨勯熷害锛屽姞閫熷害鍙樻崲鍙婃瘮杈,0,涓閬撻珮涓鐗╃悊棰樺叧浜庡ぉ浣撹繍鍔ㄧ殑棰樼洰 楂樹腑鐗╃悊閫氬父鏄冩煡鍗槦缁曚腑蹇冨ぉ浣撳仛鍖閫熷渾鍛ㄨ繍鍔ㄧ殑鐩稿叧鐭ヨ瘑鐐.鏈夋椂涔熶細鑰冨彉杞ㄩ棶棰.渚嬪瀚﹀ē鍗槦鐢辨き鍦嗚建閬撹繘琛屽姞閫熷彉杞,鍚庝负鍦嗚建閬撹繍鍔.鎴...
绛旓細锛1锛夌煡閬撲簡m鍙楀埌鐨勯噸鍔汫锛屽彧闇鍔犱笂鍚戝績鍔涘氨鏄竾鏈夊紩鍔涗簡锛屽氨鏄姞涓婄敤浜庡姞閫熺殑閭ｉ儴鍒嗭紝鑰岀煡閬撲簡鏈堢悆鍗婂緞锛屽彧闇鐭ラ亾鍏惰嚜杞懆鏈燂紝鐪婤锛岃瘯鎯充綘闈㈠涓妫垫爲锛岀劧鍚庡洿鐫瀹冭浆涓鍦堬紝閭ｄ箞浣犳槸涓嶆槸涔熲滆嚜杞濅簡涓鍦堬紵鎰熷彈涓涓嬨傞偅涔堟湀鐞冭嚜浼犲懆鏈熶究鏄叕杞懆鏈熶簡锛屾帴涓嬫潵渚垮彲瑙ｄ簡銆傦紙2锛夌敤a=F/m寰楀嚭鏈堢悆涓...
绛旓細璁＄畻姝"榛戞礊"鍚勪釜楂樺害鐨勭涓瀹囧畽閫熷害 v 鍙嶆瘮涓巖^2 v1*r1^2 = v2*r2^2 浠 v1=200 r1=9*10^9 v2=3*10^5(鍏夐)鍒欏彲璁＄畻寰 r2=2.3*10^8(km)
