八大系統知識點網絡圖-tft每日頭條

兩個或兩個以上的星體構建了一個穩定而獨立的星體組，星體組圍繞一個共同點做勻速圓周運動，這樣的星體組稱之為多星系統。那麼多星系統具有怎樣的運動學或動力學特征呢？分析解決多星系統，可以運用什麼方法呢？

市面上的教輔書籍一般強調下面兩個特征：

特征一：多星系統中各個星體做勻速圓周運動的角速度相同；

特征二：每個星體都是其他星體施加的萬有引力的合力提供向心力。

根據這兩個特征和具體情景，運用力的合成和牛頓第二定律，對每一個星體列出方程，最終根據幾何關系、三角函數等一定能解決多星系統的相關問題。

當多星系統中的星體個數達到三個及其以上，而且星體組成的相對靜态的圖形為不規則圖形時，問題解決就會變得十分複雜和困難。

先看下面一道題：

八大系統知識點網絡圖（多星系統的特征與矢量圖的運用）1

根據前面叙述特征一，你很快就能對AB選項做出正确判斷。因為數量關系比較模糊，對選項CD難以做出判斷。不過C選項，根據特征二也是容易做出判斷，隻要對任何兩個星體進行隔離分析，任何一個星體受到的合力指向圓心O，根據此做出該合力與兩個分力的平行四邊形運算圖示，就能得到兩個分力的大小關系，繼而根據萬有引力公式就能判斷出另外兩個星體的質量關系。

不難注意到，畫出“矢量圖”時常是解決物理問題的關鍵。所以，重視“矢量圖”的繪制和運用，是高中物理教學中的一個基本内容，“矢量圖”方法作為解決物理問題的工具，作者稱之為物理學科技能之一。

解決了C選項，有可能發現D選項變得特别困難，根據前面兩個特征和已知條件似乎很難做出正确判斷。确實如此！那麼有沒有其他方法呢？答案是肯定的，這就涉及到另外兩個特征：

特征三：多星系統的“圓心”實際上就是該系統的質心；

特征四：多星系統的質心加速度為0。

根據這兩個特征，題目中每個星體合力事實上也要構成封閉的矢量三角形，于是運用圖示法很快就能做出判斷。請看圖解：

八大系統知識點網絡圖（多星系統的特征與矢量圖的運用）2

總結與啟示：多星系統作為一種物理現象，應該從運動學（現象學）對系統做一個觀察而理解性的認識，這是物理學習的起點，隻有起點高，才能推向深度學習；圖示法是一種半定量方法，是用來解決物理問題的基本而重要的方法，雖然教材沒有對此重視，但師生在教學時不能不重視，這有利于物理學科核心素養的養成。