解决高中物理天体运动问题的“两条线”
2021-06-07山东省青岛市即墨区美术学校赵财昌266200
河北理科教学研究 2021年1期
关键词:质量
山东省青岛市即墨区美术学校 赵财昌 266200
学生学习“万有引力与宇宙航行”时,会感觉这章公式多,试题杂,遇到题目不知从何处下手.笔者结合平时教学,总结了解决天体运动问题“两条线”,帮助学生理清思路,找到方法,和同行交流、探讨.
1 第一条线:圆周运动模型

例题1(2019,全国卷Ⅲ):金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动,它们的向心加速度大小分别为a金、a地、a火,它们沿轨道运行的速率分别为v金、v地、v火.已知它们的轨道半径R金<R地<R火,由此可以判定().
A.a金>a地>a火B.a火>a地>a金
C.v地>v火>v金D.v火>v地>v金
解析:设太阳质量为M,行星质量为m,


例题2假如火星绕太阳运动看成匀速圆周运动,设火星运动轨道的半径为r,火星绕太阳一周的时间为T,万有引力常量为G.下列说法正确的是( ).


点评:利用圆周运动模型法,只能求出中心天体的质量,环绕天体的质量被约去,无法求出.要注意三个长度:天体间的距离r,圆周运动的半径R和天体自身的半径R0.一般天体运动的轨道半径等于天体间的距离(双星运动除外),例题中C选项把轨道半径认为是太阳自身半径而导致错误.
2 第二条线:重力等于万有引力

例题3地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,用上述物理量估算出地球的平均密度为().


3 两条线交互进行
对于较复杂的问题,往往需要从两条线出发,综合考虑,才能圆满解决问题.
例题4同步卫星位于赤道上方,相对地面静止不动,若地球半径为R,自转角速度为ω,地球表面的重力加速度为g,那么同步卫星离地面的高度为().……p>
登录APP查看全文
