高三物理天體運(yùn)動(dòng)的各種模型試題

1、3eud 教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源，完全免費(fèi)，無(wú)須注冊(cè)，天天更新！3eud 教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地?？赡苁亲畲蟮拿赓M(fèi)教育資源網(wǎng)！08 08 屆高三物理天體運(yùn)動(dòng)的各種模型試題 屆高三物理天體運(yùn)動(dòng)的各種模型試題(08 年、 年、4 月)一、追趕相逢類型 一、追趕相逢類型1-1 1-1、科學(xué)家在地球軌道外側(cè)發(fā)現(xiàn)了一顆繞太陽(yáng)運(yùn)行的小行星，經(jīng)過(guò)觀測(cè)該小行星每隔t 時(shí)間

2、與地球相遇一次，已知地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)半徑是 R，周期是 T，設(shè)地球和小行星都是圓軌道，求小行星與地球的最近距離。解： 解：設(shè)小行星繞太陽(yáng)周期為 T/，T/>T,地球和小行星沒(méi)隔時(shí)間 t 相遇一次，則有/ 1 t tT T ?? / tT T t T ? ?設(shè)小行星繞太陽(yáng)軌道半徑為 R/,萬(wàn)有引力提供向心力有/ 2/ // 2 / 24 Mm G m R R T? ?同理對(duì)于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)也有 22 24 Mm G m R

3、 R T? ?由上面兩式有 /3 / 23 2R TR T ? / 2/3 ( ) t R R t T ? ?所以當(dāng)?shù)厍蚝托⌒行亲罱鼤r(shí) / 2/3 ( ) t d R R R R t T ???? ?1-2 1-2、火星和地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)可以近似看作為同一平面內(nèi)同方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知火星的軌道半徑 m r 11 10 5 . 1 ? ? 火，地球的軌道半徑 ，從如圖所示的火星與地球 m r 11 10 0 . 1 ?

4、 ? 地相距最近的時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，估算火星再次與地球相距最近需多少地球年？（保留兩位有效數(shù)字）解： 解：設(shè)行星質(zhì)量 m，太陽(yáng)質(zhì)量為 M，行星與太陽(yáng)的距離為 r，根據(jù)萬(wàn)有引力定律，行星受太陽(yáng)的萬(wàn)有引力 （2 分） 2 rmM G F ?行星繞太陽(yáng)做近似勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有 （2 分） r m ma F 2 ? ? ?（1 分） 以上式子聯(lián)立故 （1 分） T? ? 2 ? r T m rmM G 2224? ? 322 4 r

5、 GM T ? ?地球的周期 年， （1 分） 火星的周期 （2 1 ? 地 T 3 2 ) ( ) (地火地火rrTT ? 地地火火 T tt T ? ? 3 ) (分）3eud 教育網(wǎng) http://www.3edu.net 百萬(wàn)教學(xué)資源，完全免費(fèi)，無(wú)須注冊(cè)，天天更新！3eud 教育網(wǎng) http://www.3edu.net 教學(xué)資源集散地?？赡苁亲畲蟮拿赓M(fèi)教育資源網(wǎng)！2-2 2-2、2003 年 10 月 15 日 9 時(shí)整，

6、我國(guó)“神舟”五號(hào)載人飛船發(fā)射成功，飛船繞地球14 圈后，于 10 月 16 日 6 時(shí) 23 分安全返回。若把“神舟”五號(hào)載人飛船的繞地運(yùn)行看作是在同一軌道上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為 R，地球表面重力加速度為 g。設(shè)“神舟”五號(hào)載人飛船繞地球運(yùn)行的周期為 T、地球表面的重力加速度為 g、地球半徑為 R，用 T、g、R 能求出哪些與“神舟”五號(hào)載人飛船有關(guān)的物理量？分別寫(xiě)出計(jì)算這些物理量的表達(dá)式（不必代入數(shù)據(jù)計(jì)算） 。解： 解： 對(duì)

7、飛船,萬(wàn)有引力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力22 ) 2 ( T mr rMm G ? ? ?②（2 分）在地球表面 mg RMm G ? 2③ （2 分）可得“神舟”五號(hào)軌道半徑322 24?gT R r ?（或軌道周長(zhǎng) ? l2 2 2 gT R ?④此外還可求得“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行頻率 T f 1 ?⑤“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行角速度 T? ? 2 ?⑥“神舟”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行線速度32 2Tg R v ? ?⑦“神舟

8、”五號(hào)載人飛船的運(yùn)行向心加速度（加速度、軌道處重力加速度）32 2 2Tg RT a ? ? ?⑧“神舟”五號(hào)載人飛船的離地面高度R gT R h ? ? 322 24?⑨2-3 2-3、2003 年 10 月 15 日，我國(guó)神舟五號(hào)載人飛船成功發(fā)射。標(biāo)志著我國(guó)的航天事業(yè)發(fā)展到了很高的水平。飛船在繞地球飛行的第 5 圈進(jìn)行變軌，由原來(lái)的橢圓軌道變?yōu)榫嗟孛娓叨葹?h 的圓形軌道。已知地球半徑為 R，地面處的重力加速度為 g.求：（1）飛船