第25屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù)賽試卷參考解答與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1、第25屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù)賽理論試題參考解答與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1第25屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù)賽理論試題參考解答屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù)賽理論試題參考解答一、答案一、答案1.14103.1?2.(答也給)31122kgms???51.0610??51.0510??3.T34T二、參考解答：參考解答：1.橢圓半長軸a等于近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)之間距離的一半，亦即近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)矢徑長度（皆指衛(wèi)星到地心的距離）與的算術(shù)平均值，即有nrfr(1)????????

2、nfnfnf111222arrHRHRHHR?????????????代入數(shù)據(jù)得km(2)43.194610a??橢圓半短軸b等于近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)矢徑長度的幾何平均值，即有(3)nfbrr?代入數(shù)據(jù)得(4)41.94210kmb??橢圓的偏心率(5)abae22??代入數(shù)據(jù)即得(6)0.7941e?2.當(dāng)衛(wèi)星在16小時(shí)軌道上運(yùn)行時(shí)，以和分別表示它在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度，nvfv根據(jù)能量守恒，衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)能量相等，有(7)22nfn

3、f1122GMmGMmmmrr???vv式中是地球質(zhì)量，是萬有引力常量.因衛(wèi)星在近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)的速度都與衛(wèi)星到地MG心的連線垂直，根據(jù)角動(dòng)量守恒，有(8)nnffmrmr?vv注意到(9)gRGM?2第25屆全國中學(xué)生物理競賽復(fù)賽理論試題參考解答與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)3(20)?ST?由(18)、(19)、(20)式得(21)ff2πabTr?v代入有關(guān)數(shù)據(jù)得s(約15小時(shí)46分)(22)45.67810T??注：注：本小題有多種解法.例如，由開普

4、勒第三定律，繞地球運(yùn)行的兩亇衛(wèi)星的周期T與T0之比的平方等于它們的軌道半長軸a與a0之比的立方，即2300TaTa?????????????若是衛(wèi)星繞地球沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，則有0a202002πGMmmaaT???????得22203204π4πTaGMgR??從而得2πaaTRg?代入有關(guān)數(shù)據(jù)便可求得(22)式.4.在繞月圓形軌道上，根據(jù)萬有引力定律和牛頓定律有(23)2mm2mm2π()GMmmrrT?這里是衛(wèi)星繞月軌道半徑，