“嫦娥奔月”：新情景下的宇宙航行

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２６卷总第３１６期　２００８年第５期（下半月）　物理教学探讨　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．３１６　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　（Ｘ）　５．２００８．５．　“嫦娥奔月’’：新情景下的宇宙航行　‘　刘海生　巨野实验中学，山东省巨野县２７４９００　嫦娥一号小资料：“嫦娥一号”卫星两米见　方，太阳翼展开后，最长可达１８米，起飞质量为　月球表面２００公里高度的极地轨道绕月球飞行，　开展拍摄三维影像等工作。　预计卫星奔月总共需要１５７个小时。“嫦娥　一２３５０公斤，由卫星平台和有效载荷两大部分组　成，卫星需要１０—１２天可以飞到月球附近。由　号”是我国发射的最远距离的卫星，距离地球　“长征三号甲”运载火箭发射升空。“嫦娥一号”　接近３８．４４万公里。而过去，中国发射的卫星距　设计寿命为一年，执行任务后将不再返回地球。　“嫦娥一号”卫星发射　离地面一般都在３．５８万公里左右，二者几乎相　差了１０倍。　后，将用８天至９天时间完成　调相轨道段、地月转移轨道段　和环月轨道段飞行，执行科学　探测任务。卫星首先将被送入　一以“嫦娥一号”为背景的宇宙航行问题应引　起我们的重视，请看以下例题：　例１　若登月宇航员登上月球后，在距月球　表面ｈ一１．２ｍ处以初速度　。一３ｍ／ｓ水平抛出　一个地球同步椭圆轨道，这一　个物体，然后测量该平抛物体的水平位移为ｚ　３．６ｍ，请你根据以上数据求出月球表面的重　解析　物体在月球表面做平抛运动，有　水平方向上：ｚ—Ｖ０ｔ　１　轨道离地面最近距离为５００公里，最远为７万公　一里，探月卫星将用２６小时环绕此轨道一圈后，通　过加速再进入一个更大的椭圆轨道，离地面最近　力加速度为多少？　距离为５００公里，最远为１２万公里，需要４８小时　才能环绕一圈。此后，探测卫星不断加速，开始　“奔向”月球，大概经过８３小时的飞行，在快要到　竖直方向上：ｈ一－去－ｇｎ　ｔ。　厶　达月球时，依靠控制火箭的反向助推减速。在被　月球引力“俘获　后，成为环月球卫星，最终在离　Ｉ，，，，，，，・＇，，，，，，，，，，由以上两式带人数据解得ｇ月一１．６７ｍ／ｓ。　例２　“嫦娥一号”卫星关闭发动机后在离　，　，，，，，，，，，，，，，，，，，，，　，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，Ｉ，，，，，，，，，，，，，，，，●，，，，，，联立两式得Ｅ一　１～２　。联立以上两式得　：号　。　当　。：　１　（２）设Ｂ球与挡板碰撞前瞬间的速度为　ｅ，　此时Ａ的速度为　，系统动量守恒，有　ｍ．Ｄ０＝ｍ．ＤＡ＋２ｒｎｖ￣　时，Ｅｍ有最小值为　。　Ｂ与挡板碰后，以　有ｍ．ＤＡ一２ｍｙＢ　３　共　向左运动，压缩弹簧，　Ｅｍ　ｎ　刍俐３　由上分析可知，当　一＿￣Ｄｏ时，Ｅｍ有最大值　为Ｅ　一　俐３　厶　．　当Ａ、Ｂ速度相同（设为　共）时，弹簧势能最大，　根据机械能守恒定律有　去踟　一告×３删　＋Ｅｍ　由以上各式解得　即．ＤＢ的取值范围为０＜　÷　ｏ　结束语　从近几年高考弹簧类问题的特点　＋　］　来看，涉及的力学规律较多，多考查考生综合分　析问题的能力。学习中要学会理清弹簧与系统中　其它物体存在的力、动量、能量之间的关系，注意　Ｅｍ一　一（　ｅ一　当弹簧恢复原长时与小球Ｂ挡板相碰，　有最大值　Ｂ，ｌ，有ｍ．Ｄ０一ｍ．Ｄ　Ａ＋ｍ．Ｄ　Ｂ，ｌ　提高综合分析能力。　专删：一专俐　＋专例　‘　维普资讯 http://www.cqvip.com

Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．３１６　（Ｘ）　５．２００８．６．　理教学探讨　第２６卷总第３１６期　２００８年第５期（下半月）　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　２　０　０　７年高考“恒定电　流’ＩＬ　’归　类分析　范美萍　通州高级中学，江苏省通州市２２６３００　高考“恒定电流”的重点是闭合电路欧姆定　律的应用，电功、电热的计算，电阻、电压和电流　电路中，Ｅ为电源电动势，　ｒ为电源内阻，Ｒ　柑Ｒ。均　的测量。其中电路分析——包括电阻变化、含电　容电路、非纯电殂电路等动态分析，运用电路知　识探究联系实际问题已成为考查的热点，近几　年设计性电学实验是每年必考内容。“恒定电流”　试题涉及面广，其显著特点是突出主干知识，没　有偏题、怪题和难题。对２００７年各地高考卷中的　相关试题进行归类分析，寻找命题规律，探究解　为定值电阻，Ｒ　为滑动变　阻器。当Ｒ２的滑动触点在　ｎ端时合上开关Ｓ，此时　三个电表Ａ　、Ａ２和Ｖ的　示数分别为　Ｊ　和Ｕ，现将Ｒ。的滑动触点向ｂ端　移动，则三个电表示数的变化情况是　Ａ．Ｊ　增大，Ｊ　不变，Ｌ，增大　’　题技巧，有利于明确复习方向。２００７年高考“电　路”考查凸现新课改理念，命题时注意了能力考　Ｂ．Ｊ　减小，Ｊ　增大，Ｌ，减小　Ｃ．Ｊ　增大，Ｊｚ减小，Ｌ，增大　Ｄ．Ｊ　减小，Ｊ：不变，Ｌ，减小　．查，侧重以下几个方面：　一、考查直流电路的动态分析　解析　将Ｒ　的滑动触点向ｂ端移动，Ｒｚ接　例１（２００７年宁夏理综，１９）在如图所示的　月球表面２００ｋｍ的空中沿圆形轨道绕月球飞　行，周期是１２９．２ｍｉｎ。已知月球半径是１７４０ｋｍ，　根据这些数据计算月球的平均密度。　解析　要计算月球的平均密度，首先应求　出质量Ｍ。飞行器绕月球做匀速圆周运动的向心　力是由月球对它的万有引力提供的。根据牛顿第　人电路的电阻变小，Ｒ　和Ｒ　并联部分的电阻变　ＧＭｏ　７７１．　ＩＴＩＶ　丁一了　解得：　一√　对卫星在两轨道上分别有：　一　一　二定律有Ｇ　Ｍ：　一ｍ等（Ｒ＋＾）　一７．２×１０　ｋｇ　ＶＡ　Ｂ　’　从上式中消去飞行器质量７７１．后可解得　２　（２）设卫星作圆周运动的周期为．Ｔ，则：　Ｔ＝：＝—２ｚｒ　—根据密度公式有　ｌＤ　Ｖ　ｌＤ一一Ｍ一　４　ｒ，Ｒ　３　一３．２６×１０３ｋ．　／ｒｎ３・　ｇ　ｍ　对卫星在两轨道上分别有：　ＴＡ一—２￣ｒｒｕ　ｒＡ和ＴＢ一—２１ｒ——例３“嫦娥一号”卫星绕月球的运动可视　为圆周运动。若卫星围绕月球运动的轨道半径分　别为ｔ＂Ａ一８．０×１０　ｋｍ和ｒＢ一１．２×１０。ｋｍ。（结　果可用根式表示）　（１）求卫星在两轨道上的线速度之比。　（２）求卫星在两轨道上的周期之比。　解析　（１）设月球的质量为Ｍｏ，卫星的质　“嫦娥一号”的发射标志着我国开发月球有　得：　ＴＡ‘　一　了实质性进展，０７年的全国理综卷１第２０题，四　川Ｉ卷第１７题，天津卷第１７题等都是以“嫦娥一　号”为背景。随着我国“嫦娥奔月”工程的进展，　以“嫦娥奔月”为背景的题目将成为今后很长时　量为ｍ，轨道半径为ｒ，线速度为　，根据牛顿第　二定律和万有引力定律：　期的一个热点，应引起我们的足够重视。