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第七章力【一)力1．定义：力是物体对物体的作用。
注意(1)有力作用时，必然有施力物体和受力物体，力不能离开物体而单独存在；(2)力的作用方式，可以接触，也可以不接触。
例如：磁铁吸引铁块。
2．单位：牛顿(N)3．三要素：大小、方向、作用点4．作用效果：(1)使物体发生形变；(2)使物体的运动状态发生改变。
注意运动状态指物体运动速度的大小和方向。
5．力的作用是相互的：甲物体对乙物体施力，乙物体对甲物体也施力。
6．测量工具：弹簧测力计(1)构造：主要由弹簧、指针和刻度板组成。
(2)工作原理：在一定的范围内，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长就越长。
(3)正确使用：①测量前要使指针对准零刻度线，若有偏差，必须校零；②要明确弹簧测力计的测量范围和分度值，测量力时，被测力的大小应在测量范围之内；③在测量过程中，要使弹簧测力计内弹簧伸长方向跟所测力的方向在同一条直线上。
，(二)弹力1．定义：物体由于发生弹性形变而产生的力。
2．产生条件：①直接接触②接触要发生形变。
3．大小：与物体的弹性强弱和形变量的大小有关。
4．方向：跟受力物体的形变方向一致。
5．常见弹力：压力、拉力、支持力等。
(三)重力1．定义：物体由于地球吸引而受到的力。
但物体所受重力的大小不等于地球对它的引力。
2．施力物体：地球3．大小：物体所受重力跟它的质量成正比，可用G= mg来求。
4．方向：竖直向下。
5．作用点：重心第八章运动和力(一)牛顿第一定律(惯性定律)1．内容：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。
(二)惯性1．定义：物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质。
2．决定大小的因素：质量。
注意惯性是物体本身的一种属性，与物体运动状态、是否受外力无关，惯性只与质量有关，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。
3．惯性现象解释步骤。
(三)二力平衡1．定义：一个物体在两个力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态，我们就说这两个力平衡，或二力平衡。
物理的定义物理学是一门学科，它研究物体、能量和空间之间的关系。
它一般是指对物质和能量的描述和研究，其研究对象有大小和形状。
物理学在科学中占有很重要的地位，因为它能揭示自然规律，更重要的是它可以帮助我们了解宇宙的构成及其运行规律。
物理还可以描述和研究物质的性质和运动的规律，它始于古希腊哲学家及其弟子们建立的物理学理论。
它发展到现今，主要涉及力学、热力学、普朗克动力学、量子力学和相对论等方面。
每一种物理理论都是由一系列运算方法和实验结果精心构建而成的, 从而形成了一系列准确的物理定律，这些物理定律能够解释和预测宇宙中的物质运动状态。
物理是一门实验性科学，它拥有一系列不可思议的定律和理论，它们称为物理的定律。
这些定律比如牛顿的三大定律，爱因斯坦的相对论，普朗克动力学定律，量子力学定律，热力学第二定律，和电磁学定律，都是物理定律中最重要的几个。
这些定律为物理学提供了一套系统的思想、原理、方法和实验，这些思想、原理、方法和实验为人们对大自然的描述、研究、论证和理解提供了依据。
基于这些定律和理论，物理学家不仅能够研究物质的性质和运动规律，而且也能够探索宇宙中存在的物质事件及其规律性，从而扩展人类对宇宙的认识。
物理学也是自然科学的一部分，它是对物质和能量以及它们之间的关系和相互作用进行系统性研究、观察、描述和解释的一门学科。
物理学家会利用其实验结果，探索物质的结构和性质，以及物质之间的相互作用、联系和变化的规律，并建立起物质的运动规律和能量转化规律，它们构成了物理学的总体世界观和宇宙观，是物理学的最基本的定义。
物理学的应用非常广泛，也因此被称为“基础科学”，其原理在技术、工程、医学、电子信息以及其他交叉学科领域中都有着重要应用，如它可以帮助我们探究和解决现代社会各种工业、技术、经济、军事、医疗方面的问题。
综上所述，物理学可以定义为一门实验性科学，通过揭示自然规律，研究物质和能量之间的关系，以及由此揭示的物质运动规律、能量转化规律等，能够让人们更深入地理解宇宙的构成和运行规律，并运用这些研究成果解决实际问题。
物理十大定律
1、牛顿力学第一定律——惯性定律（空间重力场平衡律）。
2、牛顿力学第二定律——重力加速度定律（空间重力场变化律）。
3、牛顿力学第三定律——力相互作用定律（重力斥力对应律）。
4、牛顿力学第四定律——万有引力定律（重力分布律）。
5、热力学第零定律——温度律、热平衡律（能量场平衡律）。
6、热力学第一定律——能量守恒定律（能量分布空间律）。
7、热力学第二定律——熵增加定律、热不可逆定律（能量变化时间律）。
8、热力学第三定律——绝对零度不可达定律（能量利用人力极限律）。
9、相对性原理（普适律）。
10、光速不变原理（运动极限律）。
物理九年级知识点
物理是一门研究物质、能量以及它们之间相互转化和作用的科学。
在九年级物理中，学生们将学习一些基础的物理知识和概念。
以下是一些常见的物理九年级知识点：
力学：力学是物理学的一个分支，研究物体的运动，包括力、质量和加速度等概念。
在九年级物理中，学生将学习牛顿第一、第二和第三定律，以及重力和摩擦力等力学概念。
热学：热学是物理学的另一个分支，研究热量和温度。
在九年级物理中，学生将学习热的传递和热量的计量，以及温度和热能的关系。
电学：电学是物理学的另一个分支，研究电子和电力。
在九年级物理中，学生将学习电流、电压、电阻、电功率和电路等概念。
光学：光学是物理学的另一个分支，研究光和光的传播。
在九年级物理中，学生将学习光的反射、折射、色散和成像等概念。
声学：声学是物理学的另一个分支，研究声音和声波。
在九年级物理中，学生将学习声音的产生、传播和反射等概念。
以上是九年级物理的一些基础知识点，这门学科在很大程度上需要通
过实验来理解和掌握。
因此，学生们需要积极参与实验，在实践中巩固和加深对物理的理解。
150个物理现象与原理1水中筷子变短光的折射
2水中有树的倒影光的反射
3路面上有油膜,呈彩虹色光的干涉
4凸透镜可以点火凸透镜聚光作用
5大树底下有光斑小孔成像
6路面上有人的倒影光的直线传播
7日食月食光的直线传播
8雨后出现彩虹光的色散
9人看到日出比实际要早光的折射
10汽车挡风玻璃要倾斜一定角度光的反射
11汽车驶过,听到声音的频率逐渐变小开普勒效应
12障碍物阻挡不了声音的传播声波的衍射
13用电热丝加热电流的热效应
14用微波炉加热波具有能量
15冬天湖面结冰,冰面下没有结冰水的反常膨胀
16被水蒸汽烫伤比被水烫伤更严重液化放热
17摩擦过的橡胶棒可以吸引小物体摩擦起电
18正负电荷互相吸引库仑定律
19通电导线周围的磁针发生偏转电流的磁效应
20指南针指南地球是个大磁体
21发电机的线圈转东产生电流电磁感应
22打雷乌云带电放电
23听铁轨可以更早判断火车来了声音在铁中传得比在空气中快24宇宙中对话需要无线对讲机声音传播需要介质
25太阳光能传到地球光传播不需要介质
26你推墙,感觉墙推你力的作用是相互的
27大卡车爬坡时要减速功率一定时,速度和牵引力成反比
28吸盘可以紧紧地吸在墙上大气压强
29用针扎手痛受力一定时压强和表面积成反比
30船可以浮在水面上浮力等于排开水受的重。
（1）夏天从冰箱里那出的啤酒瓶出“汗”：水蒸气遇冷液化成小水滴附着在瓶子上。
（2）冬天窗户上结冰花：水蒸气凝华。
（3）早上睡醒觉看见大雾：空气中的水蒸气液化现象。
（4）冬天被冻住的衣服会变干：冰的升华。
（5）不同的时间和地点水的沸点不同：大气压的差异。
（6）水只能把饺子煮成白色的，而油能把饺子炸成黄色的：油的沸点比水的沸点高。
（7）海市蜃楼现象：光由于遇到不均匀大气而发生了偏折。
（8）小孔成倒立的像：光的直线传播。
（9）平面镜能成像：光的反射。
（10）伸入水的筷子弯曲了：光斜射入另一介质而发生了折射现象。
（11）太阳光被三棱镜折射后成为七种颜色：光的色散。
（12）日食现象：光的直线传播。
（13）月球上没有声音：声音传播是需要介质的。
（14）凸透镜能成像：光的折射。
（15）月球上没有声音：声音传播是需要介质的。
（16）先看到闪电，后看到雷：光在地球上比声音在地球上的传播速度快的多。
（17）我们能用普通杆秤测量物体重量：杠杆原理（18）用吸管“喝”汽水：大气压的挤压（19）将菜放在锅里炒能熟：热传导现象（20）人和车能在地面行走：物体之间的摩擦力（21）人体肌肉运动：杠杆原理（22）做饭时，厨房有很多“白气”——先是水汽化产生的大量水蒸气，水蒸气在上升的过程遇冷又液化而成的小水滴。
（23）锅铲、手勺、漏勺、铝锅等炊具的炳都是木头或塑料——木头、塑料是热的不良导体，以便在烹饪过程中不烫手。
（24）汽车急刹车（减速）时：1、司机踩刹车——力是改变物体运动状态的原因.2、乘客会向车行方向倾倒——惯性。
3、司机用较小的力就能刹住车——杠杆原理。
（25）钢笔吸取墨水是利用大气压，吸墨水时先用力挤压笔囊，排除里面得空气，然后将笔尖放入墨水中，放开手，大气压就将墨水压入笔囊。
（26）飞机为什么能够飞上天?因为机翼受到向上的升力。
飞机飞行时机翼周围空气的流线分布是指机翼横截面的形状上下不对称,机翼上方的流线密,流速大,下方的流线疏,流速小。
物理常识大全 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN物理常识大全1、速度：V=S/t2、重力：G=mg3、密度：ρ=m/V4、压强：p=F/S5、液体压强：p=ρgh6、浮力：（1）、F浮＝F’－F (压力差)（2）、F浮＝G－F (视重力)（3）、F浮＝G (漂浮、悬浮) （4）、阿基米德原理：F浮=G排＝ρ液gV排7、杠杆平衡条件：F1 L1＝F2 L28、理想斜面：F/G＝h/L9、理想滑轮：F=G/n10、实际滑轮：F＝(G＋G动)/ n (竖直方向)11、功：W＝FS＝Gh (把物体举高)12、功率：P＝W/t＝FV13、功的原理：W手＝W机14、实际机械：W总＝W有＋W额外15、机械效率：η＝W有/W总16、滑轮组效率：（1）、η＝G/ nF(竖直方向)（2）、η＝G/(G＋G动) (竖直方向不计摩擦)（3）、η＝f / nF (水平方向)【热学部分】1、吸热：Q吸＝Cm(t－t0)＝CmΔt2、放热：Q放＝Cm(t0－t)＝CmΔt3、热值：q＝Q/m4、炉子和热机的效率：η＝Q有效利用/Q燃料5、热平衡方程：Q放＝Q吸6、热力学温度：T＝t＋273K【电学部分】1、电流强度：I＝Q电量/t2、电阻：R=ρL/S3、欧姆定律：I＝U/R4、焦耳定律：（1）、Q＝I2Rt普适公式)（2）、Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式)5、串联电路：（1）、I＝I1＝I2（2）、U＝U1＋U2（3）、R＝R1＋R2（4）、U1/U2＝R1/R2 (分压公式)（5）、P1/P2＝R1/R26、并联电路：（1）、I＝I1＋I2（2）、U＝U1＝U2（3）、1/R＝1/R1＋1/R2 [ R＝R1R2/(R1＋R2)] （4）、I1/I2＝R2/R1(分流公式)（5）、P1/P2＝R2/R17定值电阻：这个不好误人子弟果断删了8电功：（1）、W＝UIt＝Pt＝UQ (普适公式)（2）、W＝I2Rt＝U2t/R (纯电阻公式)9电功率：（1）、P＝W/t＝UI (普适公式)（2）、P＝I2R＝U2/R (纯电阻公式)【常用物理量】1、光速：C＝3×108m/s (真空中)2、声速：V＝340m/s (15℃)3、人耳区分回声：≥0．1s4、重力加速度：g＝9．8N/kg≈10N/kg5、标准大气压值：760毫米水银柱高＝1．01×105Pa6、水的密度：ρ＝1．0×103kg/m37、水的凝固点：0℃8、水的沸点：100℃9、水的比热容：C＝4．2×103J/(kg℃)10、元电荷：这个没学过果断删了11、一节干电池电压：1．5V12、一节铅蓄电池电压：2V13、对于人体的安全电压：≤36V（不高于36V）14、动力电路的电压：380V15、家庭电路电压：220V16、单位换算：（1）、1m/s＝3．6km/h收起。
物理常识100条1.物理学是研究物质最基本的运动形式和规律的自然科学。
2.物体所含物质的多少叫质量。
3.质量的单位有千克、克等。
4.物体的质量不随形状、状态、位置的改变而改变。
5.实验室中常用天平测量物体质量。
6.物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
7.重力的方向总是竖直向下。
8.重力的大小与质量成正比，G=mg。
9.力是物体对物体的作用。
10.力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。
11.力的作用效果有使物体发生形变和改变物体的运动状态。
12.力的三要素是大小、方向、作用点。
13.弹簧测力计是测量力的大小的工具。
14.由于物体发生弹性形变而产生的力叫弹力。
15.摩擦力是两个相互接触的物体，当它们相对运动或有相对运动趋势时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力。
16.增大摩擦力的方法有增大压力、增大接触面粗糙程度等。
17.减小摩擦力的方法有减小压力、减小接触面粗糙程度、用滚动代替滑动、使接触面彼此分开等。
18.牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
19.物体保持运动状态不变的性质叫惯性。
20.二力平衡的条件是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上。
21.压力是垂直作用在物体表面上的力。
22.压强是物体单位面积上受到的压力。
23.压强的单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。
24.增大压强的方法有增大压力、减小受力面积。
25.减小压强的方法有减小压力、增大受力面积。
26.液体内部向各个方向都有压强。
27.液体的压强随深度的增加而增大。
28.液体压强还与液体的密度有关。
29.连通器是上端开口、下端连通的容器。
30.连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。
31.大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压。
32.证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。
33.最早测出大气压值的实验是托里拆利实验。
34.1标准大气压等于760 毫米水银柱产生的压强，约为1.013×10⁵帕。
物理的重要概念物理是一门研究物质、能量和它们之间相互作用的科学。
在物理学中，有许多重要的概念，这些概念帮助我们理解自然界中发生的现象和事件。
以下是一些物理学中的重要概念：1. 质量：质量是物体所具有的惯性和引力特性的度量。
质量越大，物体的惯性越大，即越难改变其运动状态。
质量也决定了物体之间的引力大小。
2. 力：力是物体之间相互作用的结果，它可以改变物体的运动状态。
力的大小由其大小和方向决定，通常用牛顿（N）作为单位。
3. 运动：运动是物体位置随时间的变化。
物体可以沿直线或曲线运动，可以是匀速运动或加速运动。
4. 动量：动量是物体运动状态的度量，它等于物体的质量乘以其速度。
动量守恒定律指出，在没有外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。
5. 能量：能量是物体所具有的做功能力的度量。
根据能量守恒定律，能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量保持不变。
6. 功：功是力在物体上所做的功率乘以时间的积分。
功可以改变物体的能量状态。
7. 热：热是物体内部微观粒子的运动能量。
热可以通过传导、对流和辐射等方式传递。
8. 温度：温度是物体内部微观粒子平均动能的度量。
温度越高，微观粒子的平均动能越大。
9. 热力学：热力学是研究热和能量转化的科学。
它涉及热力学定律、热力学过程和热力学系统等概念。
10. 电磁学：电磁学是研究电荷和电磁场相互作用的科学。
它涉及电荷、电场、磁场、电流和电磁波等概念。
11. 光学：光学是研究光的传播和相互作用的科学。
它涉及光的反射、折射、干涉和衍射等现象。
12. 相对论：相对论是研究高速运动物体的物理学理论。
它涉及时间、空间和质量的相对性，以及光速不变原理等概念。
13. 量子力学：量子力学是研究微观粒子行为的物理学理论。
它涉及波粒二象性、不确定性原理和量子力学算符等概念。
14. 核物理学：核物理学是研究原子核和核反应的物理学分支。
它涉及原子核结构、放射性衰变和核能等概念。
15. 宇宙学：宇宙学是研究宇宙起源、演化和结构的科学。
一、选择题（每题3分，共36分）1．设想人类开发月球，不断把月球上的矿藏搬运到地球上，假定经过长时间开采后，地球仍可看做是均匀的球体，月球仍沿开采前的圆周轨道运动．则与开采前相比 （ ） A ．地球与月球的万有引力将变大 B ．地球与月球的万有引力将变小 C ．月球绕地球运动的周期将变长 D ．月球绕地球运动的周期将变短 2．宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站 （ ）A ．只能从较高轨道上加速B ．只能从较低轨道上加速C ．只能从与空间站同一轨道上加速D ．无论在什么轨道，只要加速即可3．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动．由此能得到半径为R 、密度为ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T ．下列表达式中正确的是 （ ）A ．T =2πGMR3B ．T =2πGMR33C ．T =ρπG D ．T =ρπG 34．人造地球卫星在环形轨道上绕地球运转，它的轨道半径、周期和环绕速度的关系是（ ） A ．半径越小，速度越小，周期越小 B ．半径越小，速度越大，周期越小 C ．半径越大，速度越大，周期越小 D ．半径越大，速度越小，周期越小 5．经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，如图1所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O 点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L ，质量之比为m 1∶m 2=3∶2，下列说法中正确的是）A ．m1、m 2做圆周运动的线速度之比为3∶2 B ．m 1、m 2做圆周运动的角速度之比为3∶2C ．m 1做圆周运动的半径为52L D ．m 2做圆周运动的半径为52L6．关于第一宇宙速度，下面说法中正确的是（ ）A ．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B ．它是近地圆形轨道上人造地球卫星的运行速度C ．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D ．它是卫星在椭圆轨道上运行时在近地点的速度7．发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q 点，轨道2、3相切于P 点，如图2所示，当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ） A ．卫星在轨道2上由Q 向P 运动的过程中速率越来越小B ．卫星在轨道3上经过P 点的速率大于在轨道2上经过P 点的速率C ．卫星在轨道2上经过Q 点的半径小于在轨道2上经过P 点的半径D ．卫星在轨道2上经过Q 点的加速度等于在轨道1上经过Q 点的加速度m 图1图28．地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F 1，向心加速度为a 1，线速度为v 1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F 2，向心加速度为a 2，线速度为v 2，角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F 3，向心加速度为a 3，线速度为v 3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g ，第一宇宙速度为v ，假设三者质量相等，则 （ ） A ．F 1=F 2＞F 3 B ．a 1=a 2=g ＞a 3 C ．v 1=v 2=v ＞v 3 D ．ω1=ω3＜ω29．我国发射的“亚洲一号”地球同步通信卫星的质量为1.24 t ，在某一确定的轨道上运行.下列说法中正确的是 （ ）A ．它定点在北京正上方太空，所以我国可以利用它进行电视转播B ．它的轨道平面一定与赤道平面重合C ．若要发射一颗质量为2.48 t 的地球同步通讯卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径大D ．要发射一颗质量为2.48 t 的地球同步卫星，则该卫星的轨道半径将比“亚洲一号”卫星轨道半径小10．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星（ ） A ．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值 B ．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C ．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值D ．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的11．可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道（ ）A ．与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B ．与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C ．与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球表面是静止的D ．与地球表面上赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的12．地球同步卫星到地心的距离r 可由r 3=2224c b a 求出.已知式中a 的单位是m ，b 的单位是s ，c 的单位是m/s 2，则 （ ） A ．a 是地球半径，b 是地球自转的周期，c 是地球表面处的重力加速度 B ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是同步卫星的加速度 C ．a 是赤道周长，b 是地球自转的周期，c 是同步卫星的加速度D ．a 是地球半径，b 是同步卫星绕地心运动的周期，c 是地球表面处的重力加速度二、填空题（每题5分，共25分）13．一颗以华人物理学家“吴健雄”命名的小行星，半径约为16 km ，密度与地球相近.若在此小行星上发射一颗绕其表面运行的人造卫星，它的发射速度约为___________.（已知地球的半径R=6.4×103 km ，取g=10 m/s 2） 14．天文学家根据天文观测宣布了下列研究成果：银河系中可能存在一个大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物质，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物体都无法离开“黑洞”.距离“黑洞”r =6.0×1012 m 的星体以v =2×106 m/s 的速度绕其旋转，则黑洞的质量为_______.引力常量G =6.67×10-11N·m 2/kg 2.15．某物体在地球表面上受到的重力为160 N ；将它放置在卫星中，在卫星以加速度a =g /2随火箭加速上升的过程中，当物体与卫星中的支持物的相互挤压力为90 N ，卫星此时距地面的高度为_______.（已知地球的半径R =6.4×103 km ，取g =10 m/s 2） 16．某恒星附近有一颗卫星，它绕该恒星做匀速圆周运动的周期是T ，设万有引力常量为G ，则该恒星的平均密度为_______.17．假设站在赤道某地的人，恰能在日落后4小时的时候，恰观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星，若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动，又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍，则此人造地球卫星绕地球运行的周期为s（结果保留二位有效数字）。
三、计算题（共39分）18．（9分）同步通讯卫星是进行现代通讯的重要的工具，我们的国家在卫星的发射方面已取得了辉煌的成就，进入了世界航天大国的行列。
下面是关于同步卫星的一些问题，请回答或进行讨论。
（1）同步通讯卫星的轨道有什么特点？（2）同步通讯卫星的轨道离地球表面的距离约为多大？19．（10分）两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动，地球半径为R，a卫星离地面的高度等于R，b卫星离地面高度为3R，则（1）a、b两卫星周期之比T a∶T b是多少?（2）若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方，则a至少经过多少个周期两卫星相距最远?20．（10分）侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动，它的运动轨道距地面高度为h，要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来，卫星在通过赤道上空时，卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球的半径为R，地面处的重力加速度为g，地球自转的周期为T.21．（10分）经过用天文望远镜长期观测，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统，通过对它们的研究，使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识，双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离.一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统来处理.现根据对某一双星系统的光度学测量确定：该双星系统中每个星体的质量都是m，两者相距L，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动.（1）试计算该双星系统的运动周期T计算；（2）若实验上观测到的运动周期为T观测，且T观测：T计算=1：N（N＞1）.为了解释T观测与T计算的不同，目前有一种流行的理论认为，在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质.作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质.若不考虑其他暗物质的影响，请根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度.参考答案18．(1)同步卫星的轨道平面必须与地球的赤道平面重合，这是同步卫星运动实现的必要的条件，同步卫星发射后并不是直接进入同步轨道的，而是要先进入近地的停泊轨道，再进入转移轨道，最后经过一系列的调整进入同步轨道。
同步卫星的轨道平面虽然要与地球的赤道的平面重合，但发射并不一定要在赤道上发射。
（2）万有引力提供向心力，可得G2)(h R mM + =m224Tπ(R +h ) 整理后得h =2234πGMT -R 代入数据，得h =3.6⨯104km19．（1）由卫星运动规律知:T a ∶T b ＝23a R ∶23b R ＝1∶22 （2）T a ＜T b ，当二者相距最远时，即a 比b 多转半圈，即baT t T t -＝0.5 解得t ＝ab b a T T T T -5.0= 0.77T a20．侦察卫星绕地球做匀速圆周运动的周期设为T 1，则21224T r mrGMm π= ①地面处的重力加速度为g ，则 2RGMm =m 0g ②由上述两式得到卫星的周期T 1=grR32π 其中r =h+R地球自转的周期为T ，在卫星绕行一周时，地球自转转过的角度为θ=2πTT 1摄像机应拍摄赤道圆周的弧长为s =Rθ 得s =gR h T32)(4+π21．（1）双星均绕它们连线的中点做圆周运动，设运动的速率为v ，得m 2222LGm L v =① v =LGm 2 ②T计算=vL 22π=πLGmL 2 ③（2）根据观测结果，星体的运动周期T观测=N1T计算＜T计算④这种差异是由双星内均匀分布的暗物质引起的，均匀分布在球体内的暗物质对双星系统的作用与一质量等于球内暗物质的总质量m ′，位于中点O 处的质点的作用相同.考虑暗物质作用后双星的速度即为观察到的速度v 观测，如图3，则有m 2222)2(2L m m GLGm L v '+=观测⑤v 观测=Lm m G 2)4('+ ⑥因为在周长一定时，周期和速度成反比，由④式得 Nv 11=观测·v1 ⑦把②⑥式代入⑦式得m ′=41-N m设所求暗物质的密度为ρ，则有41)2(343-=N L ρπm故ρ=32)1(3Lm N π-.图3。
