點擊與天體運動相關的晶考核心考點

陳野

天體運動問題常涉及牛頓運動定律、勻速圓周運動、萬有引力定律等的應用。由于此類問題貼近科技前沿，且蘊含豐富的物理知識，以此為背景的高考題情境新、綜合性強，對考生的理解能力、分析綜合能力、信息發(fā)掘能力、空間想象能力等有較高的要求，因此成為局考的熱點，也是江蘇尚考物理試卷中必考的知識點之一。本文試圖解析近幾年與天體運動相關的幾道高考試題，歸納出處理此類問題的求解策略，希望對同學們的學習能有所幫助。

—、開普勒行星運動定律及其應用

例1（2013年江蘇高考第1題）火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運行，根據(jù)開普勒行星運動定律可知（ ）

A.太陽位于木星運行軌道的中心

B.火星和木星繞太陽運行速度的大小始終相等

C.火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方

D.相同時間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積

解析 根據(jù)開普勒行星運動第一定律可知：太陽不是位于木星運行軌道的中心，而在橢圓軌道的一個焦點上，故A錯誤；火星和木星繞太陽運行的軌道不同，則速度的大小不可能始終相等，故B錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知：在相等時間內(nèi)，太陽和運動中行星的連線掃過的面積都是相等的，但這里的行星是針對某一個，不是兩個，故D錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第三定律可知：行星軌道半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個常量，即a³/T²=k，由于火星與木星均是繞太陽運動，故常量k相等，即