高中物理天體運動常見考點分析

天體運動作為高考中的必考問題，多出現在選擇題中.雖然這類問題難度不大，但是所涉及的知識點容易混淆，導致學生在解題過程中效率不高.為了使學生更好地掌握相關考點，本文對歷年高考試卷進行了分析，總結出了常見的考點，以期提高學生對此知識點的學習效率.

1 開普勒定律

開普勒第三定律的表達式為 ，或變換為 勻速圓周運動及多顆行星繞同一恒星做勻速圓周運動等相關問題.當在題目中知道一顆星體的 R，T 和另一星體 R 或 T ，此時則可根據開普勒第三定律進行解題.

例1“天琴計劃”中發射地球衛星 P ，其軌道半徑約為地球的16倍；另一地球衛星 Q 的半徑為地球的4倍，則 P，Q 的周期比為

（A）2：1. （20 （B）4：1 . （C）8：1 ： （D）16：1 解析 根據開普勒第三定律，由 根據題意信息，可得 （故正確答案為（C）.

點評 在本題中借助開普勒第三定律能夠較

快地解答問題.根據 ，將 P，Q 半徑的倍數

關系代入，則可得 =

2 萬有引力定律

方有引力公式作為解答天體運動重要的公式，其表達式為 .在涉及距離、質量等一些較為簡單的題目中，學生可以借助萬有引力進行快速解答.在一些較為復雜的天體運動問題中，往往需要借助多個相關定律.常用的表達式有 等，在實際的解題過程中，還需要學生結合實際問題，靈活選擇相關定律進行解題.

例2火星半徑為地球的 ，質量約為地球的 則同一物體在火星表面所受引力與在地球之比約為（ ）

（A）0.2. （B）0.4. （C）2.0. （D）2.5.

解析 由萬有引力定律， 則物體在地球表面所受引力 ：物體在火星表面所受引力 聯立可得： ，則正確答案（B）.

點評本題為同一物體在不同行星所受引力問題，可借助萬有引力定律進行解題.在實際的解題過程中，首先列出物體在不同行星上所受引力的表達式，分別為 ，通過代入比值數據可得 （號

3 近地衛星問題

這類問題是高考中常見的一類問題，在實際的解題過程中，還需要注意所涉及的衛星的種類.以此為基礎，可以將其拓寬到其他星體.

例3“嫦娥四號”繞月飛行中，某段時間可認為繞月做勻速圓周運動，軌道半徑為月球半徑的 K 倍.已知地球半徑 R 是月球的 P 倍，地球質量是月球質量的 Q 倍，地球表面重力加速度為 g ，則“嫦娥四號”做勻速圓周運動時的速率為（ ）

（A （E C

解析 當探測器在地球表面時， 難有 在月球表面時，有 由題意可知，“嫦娥四號”圓周運動半徑 為KR月， 則有 將以上各式聯立可得 故正確答案為（D）.

點評 在解答本題中，探測器在地球、月球表面時分別存在 ，由題意可知圓周運動的半徑，有 將各式聯立則可得

4 雙星問題

雙星系統是一類較為特殊的天體運動類型，及諸多較為特殊的性質.如雙星系統中，軌道半徑分別為 R₁ 和 R₂ ，質量分別為 m₁ 和 m₂ ，距離為 L ，角速度為 ω ，周期為 T ，有 ， m₂ω²R₂ ，則可得 由 R₁+R₂=L ，得

例4雙星系統中，兩星質量分別為 Φ_m1，m₂ ，距離為 L ，受相互間萬有引力的作用，繞連線上一點運動，運動過程中它們之間的距離不變，已知引力常量為 G .若運動過程中 m₁ 動能為 E_k ，則 m₂ 動能為

（C）

解析 雙星系統中，

二

此時對

對

故

故選項（C）正確，（D）錯誤

由G

可得

兩式相加可得 ，選（A）錯誤.

點評 本題為經典的雙星系統問題，在解題中需要靈活借助相關定律.由Gm1m2 等，可得 ；由 可得 E_k= （204 ，即

5結語

綜上所述，本文總結了高中物理中常見的關于天體運動的考點，需要學生在日常學習中，牢固掌握這些知識點，并能在解題中做到熟練運用，以有效提升解答此類問題的效率.

參考文獻：

[1]夏偉.高中物理天體運動問題的解題策略分析[J].高考，2016（36）：166.

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