高三物理天体问题主要包括以下几种:
1. 地球与其他天体间的引力问题。包括两个天体之间引力的大小、方向、作用点,以及如何利用引力解决问题,例如求卫星绕行星做匀速圆周运动的轨道半径、周期、速度、向心力的表达式等。
2. 天体的运动问题。包括天体的运动轨迹,如匀速圆周运动和椭圆运动,以及如何利用牛顿定律和运动定律解决问题,例如求卫星的发射速度或回收速度问题。
3. 万有引力定律的应用。包括求天体的质量、密度、宇宙速度,以及多天体系统的相互作用等。
4. 卫星轨道计算问题。包括椭圆轨道的近地点和远地点的问题,以及变轨问题。
5. 双星和引力合成问题。两个天体间的相互引力相互平衡,合力为零的问题。
6. 星系和星云的问题。例如星系或星云的运动轨迹,以及如何利用牛顿定律和运动定律解决问题。
请注意,这些只是高三物理天体问题的一部分,具体问题可能因题目、情境和设问方式的不同而不同。
题目:
地球的一颗同步卫星位于赤道上空,它离地心的距离r=3.6 × 10^4km,已知地球半径为R=6.4 × 10^3km,地球表面重力加速度为g=9.8m/s^2,试求该同步卫星的运行周期。
解析:
同步卫星在赤道上空,它与地球自转同步,角速度相等。根据万有引力提供向心力得到:
GMm/(r^2) = m(ω^2)r
又因为地球表面重力等于万有引力:
GMm/(R^2) = mg
解得同步卫星的周期为:
T = 2π√(r^3/(gR^2)) = 5.6 × 10^4s
答案:
同步卫星的运行周期为5.6 × 10^4s。