高三物理天体问题大全包括以下内容:
1. 太阳系模型问题
2. 月球运动模型问题
3. 星系间万有引力模型问题
4. 双星问题
5. 围绕天体做匀速圆周运动问题
6. 人造地球卫星变轨问题
7. 星体表面重力与万有引力关系问题
8. 星体质量测量方法
9. 星体表面重力加速度问题
10. 星体的种类和密度问题
11. 星体的向心力和轨道半径问题
以上是部分高三物理天体问题,建议查阅相关书籍获取更多信息。
例题:
地球同步卫星位于赤道上空,离地面的高度约为地球半径的6.6倍。已知地球表面的重力加速度为g,地球自转的周期为T,地球半径为R。求:
(1)同步卫星的线速度大小;
(2)同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力大小。
【分析】
(1)根据万有引力提供向心力,结合周期和轨道半径求解同步卫星的线速度大小;
(2)根据万有引力提供向心力,结合线速度和轨道半径求解同步卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力大小。
【解答】
(1)设同步卫星的质量为$m$,地球的质量为$M$,根据万有引力提供向心力有:$G\frac{Mm}{(R + 6.6R)^{2}} = m\frac{v^{2}}{(R + 6.6R)}$,解得:$v = \sqrt{\frac{GM}{R + 6.6R}}$,又因为$mg = G\frac{Mm}{R^{2}}$,解得:$GM = gR^{2}$,所以同步卫星的线速度大小为:$v = \sqrt{\frac{gR^{2}}{R + 6.6R}}$;
(2)根据万有引力提供向心力有:$G\frac{Mm}{(R + 6.6R)^{2}} = m\frac{4\pi^{2}(R + 6.6R)}{T^{2}}$,解得:$F = \frac{4\pi^{2}(R + 6.6R)}{T^{2}}$。