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初中物理高一物理变轨问题考点

2024-09-27 11:52:55综合其它542
  • 高一物理变轨问题

高一物理变轨问题通常涉及到天体运动和卫星变轨问题。具体包括:ul5物理好资源网(原物理ok网)

1. 卫星在椭圆轨道上运行时,由于受到大气阻力,轨道半径会逐渐减小,导致万有引力大于向心力,做近心运动,进入半径逐渐减小的圆轨道;同样道理,若卫星轨道半径逐渐增大,也可能做离心运动,进入半径逐渐增大的圆轨道。ul5物理好资源网(原物理ok网)

2. 卫星从低轨道变轨到高轨道,需要加速,此时万有引力做负功,动能减小,速度减小,势能增加。ul5物理好资源网(原物理ok网)

3. 卫星从高轨道变轨到低轨道,需要减速,此时万有引力做正功,动能增加,速度增大,势能减少。ul5物理好资源网(原物理ok网)

此外,在圆轨道上,如果两个天体受到的万有引力不是它们做圆周运动的向心力,那么它们就会进行变轨。例如,如果一个天体的速度稍微大于或小于它的圆周运动速度,它就会进行变轨。ul5物理好资源网(原物理ok网)

以上是两个比较常见的高一物理变轨问题。请注意,理解并掌握这些问题的本质和背后的物理原理是非常重要的。ul5物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

问题:一颗人造卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求卫星变轨后做匀速圆周运动的高度。ul5物理好资源网(原物理ok网)

解析:ul5物理好资源网(原物理ok网)

1. 已知条件:ul5物理好资源网(原物理ok网)

人造卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动ul5物理好资源网(原物理ok网)

地球半径为Rul5物理好资源网(原物理ok网)

地球表面的重力加速度为gul5物理好资源网(原物理ok网)

2. 需要求解的问题:卫星变轨后做匀速圆周运动的高度ul5物理好资源网(原物理ok网)

3. 根据已知条件和问题,可以列出方程:ul5物理好资源网(原物理ok网)

卫星在离地面高h处绕地球做匀速圆周运动,说明卫星的轨道半径为R+h,根据万有引力提供向心力,有:ul5物理好资源网(原物理ok网)

F = GmM(R+h)² / (R+h)² = m(R+h)(v²/R+h)ul5物理好资源网(原物理ok网)

其中v为卫星的线速度。ul5物理好资源网(原物理ok网)

又因为重力等于万有引力,即:ul5物理好资源网(原物理ok网)

mg = GmM / R²ul5物理好资源网(原物理ok网)

将第二个式子代入第一个式子中,可得:ul5物理好资源网(原物理ok网)

v² = gR² / (R+h)²ul5物理好资源网(原物理ok网)

再根据卫星变轨后做匀速圆周运动,有:F = m(v²/r) = mω²r = m4π²r / T²ul5物理好资源网(原物理ok网)

其中r为轨道半径,T为周期。ul5物理好资源网(原物理ok网)

将卫星的轨道半径代入上式中,可得:r = (gR²R+h) / (gR²) - R = h + Rul5物理好资源网(原物理ok网)

所以,卫星变轨后做匀速圆周运动的高度为h + R。ul5物理好资源网(原物理ok网)

答案:卫星变轨后做匀速圆周运动的高度为h + R。ul5物理好资源网(原物理ok网)


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