【知识点详解】
1. **万有引力定律**:在题目中的多道选择题中,涉及到万有引力定律的运用。万有引力定律是由牛顿提出的,它表明任何两个质点之间都存在相互吸引力,力的大小与两质点的质量乘积成正比,与两质点之间的距离的平方成反比。公式为 F = G * (m1 * m2) / r^2,其中 F 是两质点间的引力,G 是万有引力常数,m1 和 m2 是两质点的质量,r 是两质点之间的距离。
2. **第一宇宙速度**:第一宇宙速度是指物体在地球表面附近以最小的速度离开地球引力束缚,环绕地球做圆周运动的速度。它是物体在地球表面附近受到地球引力作用下能够维持环绕地球运动的最小速度。根据万有引力定律和牛顿第二定律,第一宇宙速度 v = sqrt(G * M / R),其中 G 是万有引力常数,M 是地球质量,R 是地球半径。
3. **拉格朗日点**:拉格朗日点是两个天体之间稳定的平衡点,物体可以在这个点上几乎不消耗燃料与两个天体保持相对静止。题目中提到了"日地拉格朗日点",即地球和太阳之间的五个人造卫星稳定轨道之一,特别是L1点,位于地球和太阳连线的延长线上,物体在那里与地球同步绕太阳公转。
4. **轨道变化与加速**:飞船在轨道上的加速或减速会导致轨道高度的变化。如果飞船在低轨道加速,它将获得更大的离心力,从而进入更高的轨道。相反,如果在高轨道减速,飞船会降低轨道高度。在题目中,"神舟九号"为了与"天宫一号"对接,需要在低轨道上加速。
5. **同步卫星**:同步卫星是相对于地球表面固定位置保持相对静止的卫星,它们的周期与地球自转周期相同,约为24小时。同步卫星的轨道平面必须位于赤道平面内,且所有同步卫星的轨道半径是相同的,由地球的引力和卫星的环绕速度决定。
6. **轨道参数与物理量关系**:卫星的轨道半径、周期、速度和加速度之间存在一定的数学关系。例如,根据开普勒第三定律,卫星的轨道周期的平方与其轨道半径的立方成正比(T^2 ∝ r^3)。轨道半径越大,卫星的运行周期越长,线速度越小,而加速度也相应减小。
通过以上分析,我们可以看出,这些题目主要考察了物理中的万有引力、航天动力学、天体运动规律以及同步卫星的基本性质等核心知识点。对于高三学生而言,理解和掌握这些概念是备考物理学科的重要部分,同时也反映了在实际航天工程中应用物理理论的实际问题。