高中物理模型解題;

1、高中物理模型解題模型解題歸類一、剎車類問(wèn)題勻減速到速度為零即停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失，求解時(shí)要注意確定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間。如果問(wèn)題涉及到最后階段（到速度為零）的運(yùn)動(dòng)，可把這個(gè)階段看成反向、初速度為零、加速度不變的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。【題1】汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)，可以明顯地看出滑動(dòng)的痕跡，即常說(shuō)的剎車線。由剎車線長(zhǎng)短可以得知汽車剎車前的速度的大小，因此剎車線的長(zhǎng)度是分析交通事故的一個(gè)重要依據(jù)。若汽車輪胎跟地面的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.7，剎車線長(zhǎng)是 14m，汽車在緊急剎車前的速度是否超過(guò)事故路段的最高限速50km/h？【題2】一輛汽車以72km/h速率行駛，現(xiàn)因故緊急剎車并最終終止運(yùn)動(dòng)，

2、已知汽車剎車過(guò)程加速度的大小為5m/s2 ，則從開(kāi)始剎車經(jīng)過(guò)5秒 汽車通過(guò)的位移是多大二、類豎直上拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，到速度為零后，反向做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速過(guò)程的加速度與減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度相同。此類問(wèn)題要注意到過(guò)程的對(duì)稱性，解題時(shí)可以分為上升過(guò)程和下落過(guò)程，也可以取整個(gè)過(guò)程求解?！绢}1】一滑塊以20m/s滑上一足夠長(zhǎng)的斜面，已知滑塊加速度的大小為5m/s2 ，則經(jīng)過(guò)5秒 滑塊通過(guò)的位移是多大？【題2】物體沿光滑斜面勻減速上滑，加速度大小為4m/s2，6s后又返回原點(diǎn)。那么下述結(jié)論正確的是（ ） a物體開(kāi)始沿斜面上滑時(shí)的速度為12m/s b物體開(kāi)始沿斜面上滑時(shí)的速度為10m/s c物體

3、沿斜面上滑的最大位移是18m d物體沿斜面上滑的最大位移是15m三、追及相遇問(wèn)題兩物體在同一直線上同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于二者速度關(guān)系的變化，會(huì)導(dǎo)致二者之間的距離的變化，出現(xiàn)追及相撞的現(xiàn)象。兩物體在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相遇的現(xiàn)象。解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是兩者的位移關(guān)系，即抓?。骸皟晌矬w同時(shí)出現(xiàn)在空間上的同一點(diǎn)。分析方法有：物理分析法、極值法、圖像法。常見(jiàn)追及模型有兩個(gè)：速度大者（減速）追速度小者（勻速）、速度小者（初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)）追速度大者（勻速）、1、速度大者（減速）追速度小者（勻速）：（有三種情況）（1）速度相等時(shí)，若追者位移等于被追者位移與兩者間距之和，則恰好追上?！绢}1】汽車正

4、以10m/s的速度在平直公路上前進(jìn),發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4m/s的速度同方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車應(yīng)在距離自行車多遠(yuǎn)時(shí)關(guān)閉油門(mén),做加速度為6m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),汽車才不至于撞上自行車?（2）速度相等時(shí)，若追者位移小于被追者位移與兩者間距之和，則追不上。（此種情況下，兩者間距有最小值）【題2】一車處于靜止?fàn)顟B(tài),車后距車s0=25m處有一個(gè)人,當(dāng)車以1m/s2的加速度開(kāi)始起動(dòng)時(shí),人以6m/s的速度勻速追車。問(wèn)：能否追上?若追不上,人車之間最小距離是多少?（3）速度相等時(shí)，若追者位移大于被追者位移與兩者間距之和，則有兩次相遇。（此種情況下，兩者間距有極大值）【題3】甲乙兩車在一平直的道路上同向運(yùn)

5、動(dòng)，圖中三角形opq和三角形oqt的面積分別為s1和s2（s2s1).初始時(shí)，甲車在乙車前方s0處（ ） a.若s0=s1+s2，兩車不相遇 b.若s0a前，則必然是后者推著前者運(yùn)動(dòng)，兩者有擠壓力；若a后a前，則前者即將甩開(kāi)后者（分離），兩者沒(méi)有擠壓力。fafb【題1】如圖，光滑水平面上放置緊靠在一起的a、b兩個(gè)物體，ma=3kg，mb=6kg，推力fa作用于a上，拉力fb用于b上，fa、fb大小均隨時(shí)間而變化，其規(guī)律分別為fa=(9 - 2 t)n，fb=(2 + 2 t)n，求：a、b間擠壓力fn的表達(dá)式；從t=0開(kāi)始，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間a、b相互脫離？ 【題2】如圖，一根勁度系數(shù)為k、質(zhì)量不計(jì)的

6、輕彈簧，上端固定、下端系一質(zhì)量為m的物體，有一水平板將物體托住，并使彈簧處于自然長(zhǎng)度。現(xiàn)手持水平板使它由靜止開(kāi)始以加速度a（ag）勻加速向下移動(dòng)。求：設(shè)彈簧的彈力記為f=kx，求物體與水平板間擠壓力fn的表達(dá)式；物體與水平板分離時(shí)彈簧的形變量；經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板開(kāi)始與物體分離?！绢}3】如圖，在傾角為的光滑斜面上端系一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，彈簧下端連有一質(zhì)量為m的小球，球被一垂直于斜面的擋板擋住，此時(shí)彈簧沒(méi)有形變。若手持擋板以加速度a（aab ca、b加速度相同時(shí)，速度ab2、當(dāng)物體系中其它物體都保持平衡狀態(tài)，只有一個(gè)物體有加速度時(shí)，系統(tǒng)所受的合外力只給該物體加速。即f合外=m1a，圖2-8【題3

7、】如圖所示，質(zhì)量為m的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒(méi)有跳起.當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為：（ ） a.g b. g c.0 d. g【題4】如圖，一只質(zhì)量為m的小猴抓住用繩吊在天花板上的一根質(zhì)量為m的豎直桿。當(dāng)懸繩突然斷裂時(shí)，小猴急速沿桿豎直上爬，以保持它離地面的高度不變。則桿下降的加速度為（ ）a. b. c. d. 3、當(dāng)物體系中所有物體都保持平衡狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)所受的合外力為零?！绢}4】?jī)蓜傂郧騛和b的質(zhì)量分別為ma和mb，直徑分別為da和db(dadb).將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為d(daddadb)的平底圓筒內(nèi)

8、，如圖3所示.設(shè)a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的壓力大小分別為fn1和fn2，筒底所受的壓力大小為f.已知重力加速度大小為g. 若所有接觸都是光滑的，則() a.f(mamb)g，fn1fn2 b.f(mamb)g，fn1fn2 c.magf(mamb)g，fn1fn2 d.magf(mamb)g，fn1fn2十一、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1、牽連運(yùn)動(dòng)問(wèn)題牽連運(yùn)動(dòng)問(wèn)題中的速度分解，有時(shí)往往成為解某些綜合題的關(guān)鍵。處理這類問(wèn)題應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，牢牢抓住實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)。作出合速度沿繩或桿方向上的分速度，即為牽連速度?！绢}1】如圖11所示，在水面上方高20m處，人用繩子通過(guò)定滑輪將水中的小船系住，并以3 m

9、/s的速度將繩子收短，開(kāi)始時(shí)繩與水面夾角30，試求： (1)剛開(kāi)始時(shí)小船的速度； (2)5秒末小船速度的大小。2、小船過(guò)河問(wèn)題處理方法：輪船渡河是典型的運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題，小船在有一定流速的水中過(guò)河時(shí)，實(shí)際上參與了兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，即隨水流的運(yùn)動(dòng)（水沖船的運(yùn)動(dòng)）和船相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)（即在靜水中的船的運(yùn)動(dòng)），船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)。（1）過(guò)河時(shí)間最短問(wèn)題：在河寬、船速一定時(shí)，在一般情況下，渡河時(shí)間，顯然，當(dāng)時(shí)，即船頭的指向與河岸垂直，渡河時(shí)間最小為，合運(yùn)動(dòng)沿v的方向進(jìn)行?！绢}1】在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救

10、人的地點(diǎn)a離岸邊最近處o的距離為d，如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離o點(diǎn)的距離為( ) a b0 c d（2）過(guò)河位移最小問(wèn)題：若，則應(yīng)使船頭偏向上游，使得合速度垂直于河岸，位移為河寬，偏v水v船v離上游的角度為。（亦可理解為：v船的一個(gè)分量抵消水流的沖擊，另一個(gè)分量使船過(guò)河）若，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游，怎樣才能使漂v水vabev船下的距離最短呢？如圖所示，（用動(dòng)態(tài)圓分析）設(shè)船頭v船與河岸成角。合速度v與河岸成角?？梢钥闯觯航窃酱螅碌木嚯xx越短，那么，在什么條件下角最大呢？以v水的矢尖為圓心，v船為半徑畫(huà)圓，當(dāng)v與圓相切時(shí)，角最大，根據(jù)船頭與河岸的夾角應(yīng)

11、為，船沿河漂下的最短距離為：此時(shí)渡河的最短位移：【題2】河寬d60m，水流速度v16ms，小船在靜水中的速度v2=3ms，問(wèn)：(1)要使它渡河的時(shí)間最短，則小船應(yīng)如何渡河?最短時(shí)間是多少?(2)要使它渡河的航程最短，則小船應(yīng)如何渡河?最短的航程是多少?3、平拋、類平拋問(wèn)題（1）類平拋問(wèn)題將運(yùn)動(dòng)分解為初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)?！绢}1】有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球a、b、c，從同一位置以相同速度v0先后射入豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，它們落在正極板的位置如圖3-3-4所示，則下列說(shuō)法中準(zhǔn)確的是（ ） a.小球a帶正電，小球b不帶電，小球c帶負(fù)電 b.三

12、個(gè)小球在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等 c.三個(gè)小球到達(dá)正極板的動(dòng)能ekaekbekc d.三個(gè)小球到達(dá)正極板的動(dòng)量增量papbpc【題2】如圖1-4-5所示，光滑斜面長(zhǎng)為a，寬為b，傾角為，一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)p水平射入，而從右下方頂點(diǎn)q離開(kāi)斜面。則以下說(shuō)法中正確的是（ ） a物塊在斜面上做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)； b物塊在斜面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)； c物塊從頂點(diǎn)p水平射入時(shí)速度為 d物塊從頂點(diǎn)p水平射入時(shí)速度為【題3】將一帶電小球在距水平地面h高處以一定的初速度水平拋出，從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的位移l25m。若在地面上加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球拋出后恰做直線運(yùn)動(dòng)。若將電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)減為一半，小球落到水平地面上跟沒(méi)

13、有電場(chǎng)時(shí)的落地點(diǎn)相距s=8.28m，如圖11所示，求：（取g=10m/s2）(1) 小球拋出點(diǎn)距地面的高度h；(2) 小球拋出時(shí)的初速度的大小。（2）平拋+斜面問(wèn)題這類問(wèn)題的關(guān)鍵是處理斜面的傾角和平拋運(yùn)動(dòng)的位移矢量三角形、速度矢量三角形的關(guān)系。結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)推論tan=2tan（其中為t時(shí)刻速度與水平方向的夾角，為該時(shí)刻位移與水平方向的夾角）即可方便解決問(wèn)題。平拋點(diǎn)在斜面的頂端（此時(shí)斜面的傾角可化入平拋運(yùn)動(dòng)的位移矢量三角形）【題1】從傾角為的足夠長(zhǎng)的斜面頂端a點(diǎn)，先后將同一小球以不同的初速度水平向右拋出，第一次初速度為v1，球落到斜面上前一瞬間的速度方向與斜面的夾角為，第二次初速度，球落在斜面上

14、前一瞬間的速度方向與斜面間的夾角為，若，試比較的大小。平拋點(diǎn)在斜面的對(duì)面（此時(shí)斜面的傾角可化入平拋運(yùn)動(dòng)的速度矢量三角形）【題2】以初速度v0水平拋出一小球，恰好垂直擊中傾角為的斜面。試求：小球從拋出到擊中斜面的時(shí)間t。十二、非勻速圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般是變速圓周運(yùn)動(dòng)(帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)除外)，運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向在不斷發(fā)生變化，運(yùn)動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，合外力不僅要改變運(yùn)動(dòng)方向，還要改變速度大小，所以一般不研究任意位置的情況，只研究特殊的臨界位置最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。1輕繩類模型。運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一輕繩的作用下繞中心點(diǎn)作變速圓周運(yùn)動(dòng)。由于繩子只能提供拉力而不能提供支持力，質(zhì)點(diǎn)在最高點(diǎn)所受的合力不能為零

15、，合力的最小值是物體的重力。所以：（1）質(zhì)點(diǎn)過(guò)最高點(diǎn)的臨界條件：質(zhì)點(diǎn)達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力剛好為零，質(zhì)點(diǎn)在最高點(diǎn)的向心力全部由質(zhì)點(diǎn)的重力來(lái)提供，這時(shí)有，式中的是小球通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度，叫臨界速度；（2）質(zhì)點(diǎn)能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是；（3）當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的速度小于這一值時(shí)，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)不到最高點(diǎn)高作拋體運(yùn)動(dòng)了。【題1】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑有軌道，由一段斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為r。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度

16、h的取值范圍。2輕桿類模型。運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在一輕桿的作用下，繞中心點(diǎn)作變速圓周運(yùn)動(dòng)，由于輕桿能對(duì)質(zhì)點(diǎn)提供支持力和拉力，所以質(zhì)點(diǎn)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)受的合力可以為零，質(zhì)點(diǎn)在最高點(diǎn)可以處于平衡狀態(tài)。所以質(zhì)點(diǎn)過(guò)最高點(diǎn)的最小速度為零，（1）當(dāng)時(shí)，輕桿對(duì)質(zhì)點(diǎn)有豎直向上的支持力，其大小等于質(zhì)點(diǎn)的重力，即；（2）當(dāng)時(shí)，；（3）當(dāng)，質(zhì)點(diǎn)的重力不足以提供向心力，桿對(duì)質(zhì)點(diǎn)有指向圓心的拉力；且拉力隨速度的增大而增大；（4）當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的重力大于其所需的向心力，輕桿對(duì)質(zhì)點(diǎn)的豎直向上的支持力，支持力隨的增大而減小，?！绢}2】如圖所示光滑管形圓軌道半徑為r（管徑遠(yuǎn)小于r）固定，小球a、b大小相同，質(zhì)量相同，均為m，其直徑略小于管徑，能在管

17、中無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)兩球先后以相同速度v通過(guò)軌道最低點(diǎn)，且當(dāng)小球a在最低點(diǎn)時(shí)，小球b在最高點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的是（ ） a速度v至少為，才能使兩球在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) b當(dāng)v=時(shí)，小球b在軌道最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力 c當(dāng)小球b在最高點(diǎn)對(duì)軌道無(wú)壓力時(shí)，小球a比小球b所需向心力大5mg d只要v，小球a對(duì)軌道最低點(diǎn)壓力比小球b對(duì)軌道最高點(diǎn)壓力都大6mg【補(bǔ)充】豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)一般可以劃分為這兩類，豎直（光滑）圓弧內(nèi)側(cè)的圓周運(yùn)動(dòng)，水流星的運(yùn)動(dòng)，過(guò)山車運(yùn)動(dòng)等，可化為豎直平面內(nèi)輕繩類圓周運(yùn)動(dòng)；汽車過(guò)凸形拱橋，小球在豎直平面內(nèi)的（光滑）圓環(huán)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，小球套在豎直圓環(huán)上的運(yùn)動(dòng)等，可化為輕豎直平面內(nèi)輕桿類圓周運(yùn)動(dòng)。十三、天體

18、運(yùn)動(dòng)問(wèn)題天體問(wèn)題可歸納為以下三種模型：1、重力與萬(wàn)有引力關(guān)系模型（1）考慮地球（或某星球）自轉(zhuǎn)影響，地表或地表附近的隨地球轉(zhuǎn)的物體所受重力實(shí)質(zhì)是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。由于地球的自轉(zhuǎn)，因而地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)需要向心力，向心力必來(lái)源于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，重力實(shí)際上是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，由于緯度的變化，物體作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力也不斷變化，因而地球表面的物體重力將隨緯度的變化而變化，即重力加速度的值g隨緯度變化而變化；從赤道到兩極逐漸增大在赤道上，在兩極處，?！绢}1】如圖所示，、為質(zhì)量均為m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，分別置于地球表面不同緯度上，如果把地球看成是一個(gè)均勻球體，、兩質(zhì)點(diǎn)隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則

19、以下說(shuō)法中正確的是：（）ap、q做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小相等 bp、q受地球重力相等 cp、q做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小相等 dp、q做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等（2）忽略地球（星球）自轉(zhuǎn)影響，則地球（星球）表面或地球（星球）上方高空物體所受的重力就是地球（星球）對(duì)物體的萬(wàn)有引力。特別的，在星球表面附近對(duì)任意質(zhì)量為m的物體有：這就是黃金代換公式，此式雖然是在星球表面附近推得的，但在星球非表面附近的問(wèn)題中，亦可用?！绢}2】蕩秋千是大家喜愛(ài)的一項(xiàng)體育活動(dòng)隨著科技的迅速發(fā)展，將來(lái)的某一天，同學(xué)們也許會(huì)在其它星球上享受蕩秋千的樂(lè)趣。你當(dāng)時(shí)所在星球的半徑為r，可將人視為質(zhì)點(diǎn)，秋千質(zhì)量不計(jì)、擺長(zhǎng)不變、擺角小于90，萬(wàn)有

20、引力常量為g。（1）若經(jīng)過(guò)最低位置的速度為v0,能上升的最大高度是h，則該星球表面附近的重力加速度g等于多少？（2）該星球的質(zhì)量是m2、衛(wèi)星（行星）模型衛(wèi)星（行星）模型的特征是衛(wèi)星（行星）繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖2所示。（1）衛(wèi)星（行星）的動(dòng)力學(xué)特征：中心天體對(duì)衛(wèi)星（行星）的萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星（行星）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，即有：。（2）衛(wèi)星（行星）軌道特征：由于衛(wèi)星（行星）正常運(yùn)行時(shí)只受中心天體的萬(wàn)有引力作用，所以衛(wèi)星（行星）平面必定經(jīng)過(guò)中心天體中心。（3）衛(wèi)星（行星）模型題型設(shè)計(jì)：1)討論衛(wèi)星（行星）的向心加速度、繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系問(wèn)題。由得，故越大，越小。由得，故越大

21、，越小。由得，故越大，越小。得，故越大，越長(zhǎng)。【題3】我國(guó)發(fā)射的探月衛(wèi)星“嫦娥1號(hào)”軌道是圓形的，且貼近月球表面已知月球的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，月球的半徑約為地球半徑的,地球上的第一宇宙速度約為79km/s，則該探月衛(wèi)星繞月運(yùn)行的速率約為（ ）a04km/s b18km/s c11km/s d36km/s2)求中心天體的質(zhì)量或密度（設(shè)中心天體的半徑）若已知衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與半徑 根據(jù)得，則若已知衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與半徑由得，則若已知衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與周期由和得，則若已知中心天體表面的重力加速度及中心天體的球半徑由得，則【例4】一飛船在某行星

22、表面附近沿圓軌道繞該行星飛行，認(rèn)為行星是密度均勻的球體，要確定該行星的密度，只需要測(cè)量（ ）a飛船的軌道半徑 b飛船的運(yùn)行速度 c飛船的運(yùn)行周期d行星的質(zhì)量3)衛(wèi)星的變軌問(wèn)題衛(wèi)星繞中心天體穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力提供了衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有當(dāng)衛(wèi)星由于某種原因速度突然增大時(shí)，衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)；當(dāng)突然減小時(shí)，衛(wèi)星做向心運(yùn)動(dòng)?！纠?】“神舟六號(hào)”飛行到第圈時(shí)，在地面指揮控制中心的控制下，由近地點(diǎn)250km圓形軌道1經(jīng)橢圓軌道2轉(zhuǎn)變到遠(yuǎn)地點(diǎn)350km的圓軌道3。設(shè)軌道2與1相切于q點(diǎn)，與軌道3相切于p點(diǎn)，如圖所示，則飛船分別在1、2、軌道上運(yùn)行時(shí)（）a飛船在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率b飛船在

23、軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度c飛船在軌道1上經(jīng)過(guò)q點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌道2上經(jīng)過(guò)q點(diǎn)的加速度d飛船在軌道2上經(jīng)過(guò)p點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道3上經(jīng)過(guò)p點(diǎn)的加速度4)地球同步衛(wèi)星問(wèn)題地球同步衛(wèi)星是指相對(duì)地面靜止的、運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相等的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星一般用于通訊，又叫做同步通信衛(wèi)星，其特點(diǎn)可概括為“五個(gè)一定”即位置一定（必須位于地球赤道的上空）；周期一定（）；高度一定（）；速率一定（）；運(yùn)行方向一定（自西向東運(yùn)行）?！纠?】在地球上空有許多同步衛(wèi)星，下面說(shuō)法中正確的是（ ）a它們的質(zhì)量可能不同 b它們的速度可能不同c它們的角速度可能不同 d它們離地心的距離可能不同5)衛(wèi)星的追及與相

24、遇問(wèn)題天體運(yùn)動(dòng)中也有追及相遇問(wèn)題，它與地面上的追及相遇問(wèn)題在思維有上相似之處，即也是找出一些物理量的關(guān)系，但它也不同之處，有其自身特點(diǎn)。根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，即，所以當(dāng)天體速度增加或減少時(shí)，對(duì)應(yīng)的圓周軌道會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，所以天體不可能能在同一軌道上追及或相遇。分析天體運(yùn)動(dòng)的追及相遇重點(diǎn)是角度、角速度和時(shí)間等關(guān)系的判斷。實(shí)際常見(jiàn)的是兩類問(wèn)題：相距最近，條件：，相距最遠(yuǎn)，條件：，兩式中。【題7】如圖1所示，有a、b兩顆行星繞同一顆恒星m做圓周運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)方向相同，a行星的周期為t1，b行星的周期為t2，在某一時(shí)刻兩行星相距最近，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，兩行星再次相距最近？經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，兩行星第一次相距最

25、遠(yuǎn)？ 6)衛(wèi)星的發(fā)射能量問(wèn)題 發(fā)射衛(wèi)星過(guò)程中，火箭帶著衛(wèi)星克服地球引力做功，將消耗大量能量，所以發(fā)射軌道越高的衛(wèi)星，耗能越多，難度越大。同步衛(wèi)星必須自西向東運(yùn)行，才可以與地球保持相對(duì)靜止，故發(fā)射階段，火箭在合適之時(shí)應(yīng)盡量靠近赤道且自西向東輸送，以便利用地球自轉(zhuǎn)動(dòng)能，節(jié)省火箭能量?！纠?】我中已經(jīng)擁有甘肅酒泉、山西太原和四川西昌三個(gè)衛(wèi)星發(fā)射中心，又計(jì)劃在海南建設(shè)一個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)，預(yù)計(jì)2010年前投入使用關(guān)于我國(guó)在2010年用運(yùn)載火箭發(fā)射一顆同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（ ） a在海南發(fā)射同步衛(wèi)星可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的能量，從而節(jié)省能源 b在酒泉發(fā)射同步衛(wèi)星可以充分利用地球自轉(zhuǎn)的能量，從而節(jié)省能源 c

26、海南和太原相比，在海南的重力加速度略微小一點(diǎn)，同樣的運(yùn)載火箭在海南可以發(fā)射質(zhì)量更大的同步衛(wèi)星 d海南和太原相比，在太原的重力加速度略微小一點(diǎn)，同樣的運(yùn)載火箭在太原可以發(fā)射質(zhì)量更大的同步衛(wèi)星3、雙星模型宇宙中往往會(huì)有相距較近，質(zhì)量可以相比的兩顆星球，它們離其它星球都較遠(yuǎn)，因此其它星球?qū)λ鼈兊娜f(wàn)有引力可以忽略不計(jì)。在這種情況下，它們將各自圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)o做同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。如圖6所示，這種結(jié)構(gòu)叫做雙星雙星問(wèn)題具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：由于雙星和該固定點(diǎn)o總保持三點(diǎn)共線，所以在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度必相等，即雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度必相等，因此周期也必然相同。由于每顆星的向心力都是由雙星間相互作用的萬(wàn)有引力提供的，因此大小必然相等，由可得，可得，即固定點(diǎn)o離質(zhì)量大的星較近。列式時(shí)須注意：萬(wàn)有引力定律表達(dá)式中的r表示雙星間的距離，按題意應(yīng)該是l，而向心力表達(dá)式中的r表示它們各自做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，在本題中為r1、r2，千萬(wàn)不可混淆?！绢}9】神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律天文學(xué)家觀測(cè)河外星系大麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了lmcx3雙星系統(tǒng)