八大系统知识点网络图（多星系统的特征与矢量图的运用）

两个或两个以上的星体构建了一个稳定而独立的星体组，星体组围绕一个共同点做匀速圆周运动，这样的星体组称之为多星系统。那么多星系统具有怎样的运动学或动力学特征呢？分析解决多星系统，可以运用什么方法呢？

市面上的教辅书籍一般强调下面两个特征：

特征一：多星系统中各个星体做匀速圆周运动的角速度相同；

特征二：每个星体都是其他星体施加的万有引力的合力提供向心力。

根据这两个特征和具体情景，运用力的合成和牛顿第二定律，对每一个星体列出方程，最终根据几何关系、三角函数等一定能解决多星系统的相关问题。

当多星系统中的星体个数达到三个及其以上，而且星体组成的相对静态的图形为不规则图形时，问题解决就会变得十分复杂和困难。

先看下面一道题：

根据前面叙述特征一，你很快就能对AB选项做出正确判断。因为数量关系比较模糊，对选项CD难以做出判断。不过C选项，根据特征二也是容易做出判断，只要对任何两个星体进行隔离分析，任何一个星体受到的合力指向圆心O，根据此做出该合力与两个分力的平行四边形运算图示，就能得到两个分力的大小关系，继而根据万有引力公式就能判断出另外两个星体的质量关系。

不难注意到，画出“矢量图”时常是解决物理问题的关键。所以，重视“矢量图”的绘制和运用，是高中物理教学中的一个基本内容，“矢量图”方法作为解决物理问题的工具，作者称之为物理学科技能之一。

解决了C选项，有可能发现D选项变得特别困难，根据前面两个特征和已知条件似乎很难做出正确判断。确实如此！那么有没有其他方法呢？答案是肯定的，这就涉及到另外两个特征：

特征三：多星系统的“圆心”实际上就是该系统的质心；

特征四：多星系统的质心加速度为0。

根据这两个特征，题目中每个星体合力事实上也要构成封闭的矢量三角形，于是运用图示法很快就能做出判断。请看图解：

总结与启示：多星系统作为一种物理现象，应该从运动学（现象学）对系统做一个观察而理解性的认识，这是物理学习的起点，只有起点高，才能推向深度学习；图示法是一种半定量方法，是用来解决物理问题的基本而重要的方法，虽然教材没有对此重视，但师生在教学时不能不重视，这有利于物理学科核心素养的养成。