内容正文:
万有引力定律
的综合运用
(2021全国理综乙卷18题,6分)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为(太阳到地球的距离为)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )
A.
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D.
目录
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1. 命题意图
2. 学情分析及对策
3. 试题分析及解析
4. 试题拓展
5. 命题的趋势
一、命题意图
(1)考察的是万有引力定律,突出考察学生的基础知识和基本技能;
(2)重点考察运用万有引力提供向心力解题;
二、学情分析及对策
(1)我们的学生对物理概念的理解运用不是很准确全面;
(2)做选择题时没有站在题目上分析考虑问题,主观臆断;
(3)在教法上,根据学生情况采取引导启发的教学模式;
三、试题分析及解析
讲评过程:
(1)分析题意;注意关键词或者隐含条件。
(2)分析答案;选项不需计算准确 。 (3)分析解法;要抓好受力情况,及向心力由谁提供的分析。
18.(2021全国理综乙卷,6分)科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测,给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为(太阳到地球的距离为)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力,设太阳的质量为M,可以推测出该黑洞质量约为( )
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B.
C.
D.
试题解析:
设由图知,S2绕黑洞周期T=16年,地球的公转周期T0=1年,S2绕黑洞做圆周运动半径r与地球绕太阳做圆周运动的半径R关系是 r=1000R ;
地球绕太阳的向心力由太阳对地球的引力提供,S2绕黑洞的向心力由黑洞对它的万有引力提供;
解题思路总结:
(1)找到研究对象受力分析,建立正确的物理模型,针对运动状态列出所需方程。
(2)万有引力定律常结合牛顿第二定律、匀速圆周运动规律