高三物理天體問題主要包括以下幾種:
1. 地球與其他天體間的引力問題。包括兩個天體之間距離的測量、地球質(zhì)量及密度的求證、天體表面重力加速度的求證等。
2. 雙星和多星問題。兩個或多個物體間通過互相間的萬有引力作用而圍繞同一個中心體做勻速圓周運動的問題。
3. 宇宙速度問題。發(fā)射速度和運行速度。
4. 萬有引力定律的應(yīng)用。比如根據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)求解中心天體質(zhì)量等。
此外,還有關(guān)于天體測量的問題,包括天體大小的測量、天體質(zhì)量的求證、天體的形狀和結(jié)構(gòu)等。這些問題的解決需要綜合運用物理知識,包括萬有引力定律、向心力定律、動能定理、動量定理等,以及幾何關(guān)系和三角函數(shù)等相關(guān)知識。
請注意,具體的問題可能因教材版本和出題人的思路而有所不同,因此建議你在做題時結(jié)合實際情況進行參考。
題目:
地球的一顆同步衛(wèi)星位于赤道上空,它離地心的距離r=3.6×10^4km,運行在赤道上空約3572km的圓形軌道上。已知地球半徑為R=6.4×10^3km,地球表面重力加速度為g=9.8m/s^2,試求同步衛(wèi)星的運行周期。
解析:
同步衛(wèi)星在赤道上空,它與地球自轉(zhuǎn)同步,角速度相同。根據(jù)萬有引力提供向心力得到:
GMm/(r^2) = m(ω^2)r
又因為地球表面重力等于萬有引力,有:
GMm/(R^2) = mg
解得同步衛(wèi)星的運行周期為:
T = 2π√(r^3/GM) = 5.6×10^4s
答案:
同步衛(wèi)星的運行周期為5.6×10^4s。
這個題目涵蓋了天體運動的基本概念和公式,包括萬有引力提供向心力、同步衛(wèi)星的概念以及周期的計算。希望對你有所幫助!