20xx教科版高中物理必修二第三章萬有引力定律word章末總結(jié)學(xué)案-免費(fèi)閱讀
【正文】 章末總結(jié) 一、赤道上物體的向心加速度和衛(wèi)星的向心加速度的區(qū)別 圖 1 放于赤道地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力是地球?qū)ξ矬w的引力和地面對(duì)物體的支持力的合力提供的 ； 而環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星所需的向心力完全由地球?qū)πl(wèi)星的引力提供(如圖 1)． 兩個(gè)向心力的數(shù)值相差很大 (如質(zhì)量為 1 kg的物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力只 有 N， 而它所受地球引力約為 N； 近地衛(wèi)星上每千克的物體所需的向心力是 N)， 對(duì)應(yīng)的兩個(gè)向心加速度的計(jì)算方法也不同 ， 赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度a1＝ ω2R＝ ?? ??2πT 2R， 式中 T 為地球自轉(zhuǎn)周期 ， R 為地球半徑 ； 衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行的向心加速度 a2＝ GM/r2， 式中 M為地球質(zhì)量 ， r 為衛(wèi)星與地心的距離 ． 例 1 地 球赤道上的物體 ， 由于地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心加速度 a＝ 10－ 2 m/s2， 赤道上的重力加速度 g取 m/s2， 試問 ： (1)質(zhì)量為 m 的物體在地球赤道上所受地球的萬有引力為多大 ？ (2)要使在赤道上的物體由于地球的自轉(zhuǎn)完全失去重力 (完全失重 )， 地球自轉(zhuǎn)的角速度應(yīng)加快到實(shí)際角速度的多少倍 ？ 例 2 地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng) ， 所受的向心力為 F1， 向心加速度為 a1， 線速度為 v1， 角速度為 (高度忽略 )，所受的向心力為 F2， 向心加速度為 a2， 線速度為 v2， 角速度為 心力為 F3， 向心加速度為 a3， 線速度為 v3， 角速度為 g， 第一宇宙速度為 v， 假設(shè)三者質(zhì)量相等 ， 則 ( ) A． F1＝ F2F3 B． a1＝ a2＝ ga3 C． v1＝ v2＝ vv3 D． ω1＝ ω3ω2 二、萬有引力定律的理解及應(yīng)用 1． 利用天體表面物體的引力加速度計(jì)算天體質(zhì)量 mg＝ GMmr2 ， M＝ gr2G 2． 利用行星 (衛(wèi)星 )周期計(jì)算天體質(zhì)量 GMmr2 ＝ mr?? ??2πT 2， M＝ 4π2r3GT 2 3． 求解天體圓周運(yùn)動(dòng)問題時(shí) ， 利用萬有引力提供天體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 ， 則 F 引 ＝ F 向 ， 即 GMmr2 ＝ mv2r ＝ mrω2＝ mr?? ??2πT2 例 3 太陽光經(jīng) 500 s 到達(dá)地球 ， 地球的半
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