閱讀下列材料，并結(jié)合材料解題

開普勒從1909年——1919年發(fā)表了著名的開普勒行星三定律：

第一定律：所有的行星分別在大小不同的橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動，太陽在這個橢圓的一個焦點(diǎn)上

第二定律：太陽和行星的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積

第三定律：所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值都相等

實(shí)踐證明，開普勒三定律也適用于人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動，如果人造地球衛(wèi)星沿半徑為r的圓形軌道繞地球運(yùn)動，當(dāng)開動制動發(fā)動機(jī)后，衛(wèi)量速度降低并轉(zhuǎn)移到與地球相切的橢圓軌道，如圖問在這之后，衛(wèi)星經(jīng)過多長時間著陸？空氣阻力不計(jì)，地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，圓形軌道作為橢圓軌道的一種特殊形式。

t=


解析:

此題所求實(shí)質(zhì)是星體做橢圓運(yùn)動的周期，

僅憑中學(xué)物理知識難以解決，但再利用題中信息所示原理，則可方便求解。

解答：提供的信息中有如下幾條對解題有用

(1)開氏第一定律

(2)開氏第二定律

(3)開氏第三定律   a3/T2=常量

(4)開氏第三定律適用于人造衛(wèi)量

(5)圓軌道是橢圓軌道的特例，半長軸與半短軸等長，均為半徑。

于是由開氏第三定律可得

=

其中

a=(R+r)

另外又有

=mr

 =mg

考慮到橢圓軌道的對稱性，考慮到開氏第二定律，不難得

t=T

于是解得

t=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

下面是一位教師的《探究外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)》的教案，認(rèn)真閱讀下列材料，并回答問題：
[探究實(shí)驗(yàn)]外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系
（一）提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電火花式打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、重錘、刻度尺．
（二）請同學(xué)們根據(jù)已有的知識，結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)器材，在小組討論的基礎(chǔ)上，寫出你們的實(shí)驗(yàn)方案．討論時請圍繞下列問題進(jìn)行：
①如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案．（實(shí)驗(yàn)結(jié)束后叫學(xué)生上臺演示其實(shí)驗(yàn)操作過程）
[師生探討]：將打點(diǎn)計(jì)時器側(cè)放于桌面上，使限位也伸出桌面外，將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔，用一手壓住打點(diǎn)計(jì)時器，另一手提住約束的上端，使紙帶豎直，重錘緊靠在下邊的限位孔處，先開啟電源使打點(diǎn)計(jì)時器工作，然后放手使紙帶在重錘的帶動下自由下落，結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，利用打了點(diǎn)的紙帶來計(jì)算重力所做的功WG與動能變化量△EK的關(guān)系．
②如何計(jì)算重力所做的功WG和動能的變化量△EK．
[師生探討]：在紙帶上取兩個合適的點(diǎn)（如下圖中紙帶上的B點(diǎn)和E點(diǎn)），用刻度尺測出這兩點(diǎn)間的距離SBE，根據(jù)功的定義可知：WG=mgSBE，采用求平均速度的方法求出打點(diǎn)計(jì)時器打B、E兩點(diǎn)時，重錘的速度vB和VE，再根據(jù)動能的計(jì)算式EK=
1
2
mv2計(jì)算打B、E兩點(diǎn)時的動能及其動能的差值△EK．
③需要測量和記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（實(shí)驗(yàn)后由學(xué)生用圖示方式板書出來 ）
精英家教網(wǎng)
④如何設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格：（學(xué)生板書并填入實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)）

SBE SAC SDE IAC IDF
（三）操作實(shí)驗(yàn)，測量和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
（四）數(shù)據(jù)處理表格：（學(xué)生板書并趕往數(shù)據(jù)處理結(jié)果）

VB= VE= △Ei=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2		 WO=mgSAO
 
 
（五）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
[學(xué)生]：通過數(shù)據(jù)處理可知：
請你在“（四）數(shù)據(jù)處理表格”中補(bǔ)寫出vB和VE的表達(dá)式．并寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）讀出下面兩圖的讀數(shù)：上圖________________cm，下圖________________mm。

   

（2）下面是一位教師的《探究外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)》的教案，認(rèn)真閱讀下列材料，并回答問題：

【探究實(shí)驗(yàn)】外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系

（一）提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電火花式打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、重錘、刻度尺。

（二）請同學(xué)們根據(jù)已有的知識，結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)器材，在小組討論的基礎(chǔ)上，寫出你們的實(shí)驗(yàn)方案。討論時請圍繞下列問題進(jìn)行：

①如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（實(shí)驗(yàn)結(jié)束后叫學(xué)生上臺演示其實(shí)驗(yàn)操作過程）

【師生探討】將打點(diǎn)計(jì)時器側(cè)放于桌面上，使限位孔伸出桌面外，將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔，用一手壓住打點(diǎn)計(jì)時器，另一手提住紙帶的上端，使紙帶豎直，重錘緊靠在下邊的限位孔處，先開啟電源使打點(diǎn)計(jì)時器工作，然后放手使紙帶在重錘的帶動下自由下落，結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，利用打了點(diǎn)的紙帶來計(jì)算重力所做的功WG與動能變化量ΔEk的定量關(guān)系。

②如何計(jì)算重力所做的功WG和動能的變化量ΔEk。

【師生探討】在紙帶上取兩個合適的點(diǎn)（如下圖中紙帶上的B點(diǎn)和E點(diǎn)），用刻度尺測出這兩點(diǎn)間的距離sBE，根據(jù)功的定義可知：WG=mgsBE，采用求平均速度的方法求出打點(diǎn)計(jì)時器打B、E兩點(diǎn)時，重錘的速度vb和vE，再根據(jù)動能的計(jì)算式Ek=12mv2計(jì)算打B、E兩點(diǎn)時的動能及其動能的差值ΔEk。

③需要測量和記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（實(shí)驗(yàn)后由學(xué)生用圖示方式板書出來）

④如何設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格：（學(xué)生板書并填入實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)）

sBE

sAC

sDF

tAC

tDF

 

 

 

 

 

（三）操作實(shí)驗(yàn)，測量和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（四）數(shù)據(jù)處理表格：（學(xué)生板書并填入數(shù)據(jù)處理結(jié)果）

vb=

vE=

EkB=mvB2

EkE=mvE2

ΔEk=EkE-EkB

WG=mgsBE

 

 

 

 

 

 

（五）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

【生】通過數(shù)據(jù)處理可知：重力所做的功WG與物體動能的改變量ΔEk在誤差允許的范圍內(nèi)是相等的。

請你在“（四）數(shù)據(jù)處理表格：”中，補(bǔ)寫出vb和vE的表達(dá)式。

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

下面是一位教師的《探究外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系實(shí)驗(yàn)》的教案，認(rèn)真閱讀下列材料，并回答問題：
【探究實(shí)驗(yàn)】外力（重力）對物體所做的功與物體動能的變化關(guān)系
㈠提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電火花式打點(diǎn)計(jì)時器、紙帶、重錘、刻度尺。
㈡請同學(xué)們根據(jù)已有的知識，結(jié)合提供的實(shí)驗(yàn)器材，在小組討論的基礎(chǔ)上，寫出你們的實(shí)驗(yàn)方案。討論時請圍繞下列問題進(jìn)行：
①如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。（實(shí)驗(yàn)結(jié)束后叫學(xué)生上臺演示其實(shí)驗(yàn)操作過程）
【師生探討】：將打點(diǎn)計(jì)時器側(cè)放于桌面上，使限位孔伸出桌面外，將夾有重錘的紙帶從下向上穿過限位孔，用一手壓住打點(diǎn)計(jì)時器，另一手提住紙帶的上端，使紙帶豎直，重錘緊靠在下邊的限位孔處，先開啟電源使打點(diǎn)計(jì)時器工作，然后放手使紙帶在重錘的帶動下自由下落，結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，利用打了點(diǎn)的紙帶來計(jì)算重力所做的功與動能變化量的定量關(guān)系。
②如何計(jì)算重力所做的功和動能的變化量。
【師生探討】：在紙帶上取兩個合適的點(diǎn)（如下圖中紙帶上的B點(diǎn)和E點(diǎn)），用刻度尺測出這兩點(diǎn)間的距離，根據(jù)功的定義可知：，采用求平均速度的方法求出打點(diǎn)計(jì)時器打B、E兩點(diǎn)時，重錘的速度vB和vE，再根據(jù)動能的計(jì)算式計(jì)算打B、E兩點(diǎn)時的動能及其動能的差值。
③需要測量和記錄哪些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（實(shí)驗(yàn)后由學(xué)生用圖示方式板書出來）

④如何設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格：（學(xué)生板書并填入實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)）
SBE
SAC
SDF
tAC
tDF
 
 
 
 
 
㈢操作實(shí)驗(yàn)，測量和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
㈣數(shù)據(jù)處理表格：（學(xué)生板書并填入數(shù)據(jù)處理結(jié)果）
　　　
　　　　




 
 
 
 
 
 
㈤處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
【生】：通過數(shù)據(jù)處理可知：重力所做的功與物體動能的改變量在誤差允許的范圍內(nèi)是相等的。
　　請你在“㈣數(shù)據(jù)處理表格：”中，補(bǔ)寫出和的表達(dá)式。

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