20xx人教版高中物理必修2第6章萬有引力與航天word復習學案(存儲版)
【正文】 大小 ， 而衛(wèi)星軌道半徑是衛(wèi)星繞天體做圓周運動的半徑 ，一般地說，衛(wèi)星的軌道半徑總大于該天體的半徑，只有衛(wèi)星貼近天體表面運行時，可近似認為衛(wèi)星軌道半徑等于天體半徑． 誤區(qū)警示： (1)(2)中提到的問題 ， 在有關天體繞行 ， 特別是雙星問題以及天體密度的求解中最容易出錯 ， 應引起重視． (3)萬有引力與重力． 物體的重力并不等于地球對物體的萬有引力 ， 重力實際上是地球對物體的萬 有引力的一個分力．但由于兩者差距不大所以通常情況下認為兩者相等 (不考慮地球自轉 )． ① 地球表面附近 ， GMmR2＝ mg， 所以 g＝ GMR2 (其中 g 為地球附近重力加速度 ， M 為地球的質量 ， R為地球的半徑 ， G為引力常量 )． ② 離地面高 h處 ， G Mm（ R＋ h） 2＝ mg′ ， 所以 g′ ＝ GM（ R＋ h） 2. ③ 繞地球運動的物體的重力等于萬有引力 ， 且提供向心力： mg′ ＝ GMmr2 ＝ F 向． (4)隨地球自轉的物體向心加速度和環(huán)繞運行的 向心加速度不同． 放在地球上的物體隨地球自轉做勻速圓周運動 ， 所以具有向心加速度 ， 該加速度 是地 球對物體的引力和地面支持力的合力提供的 (赤道處 GMmR2－ mg＝ mω 2R)， 一般來講是很小的；環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星 ， 具有向心加速度 ， 該加速度完全由地球對其的萬有引力提供??????GMmr2＝ mv2r . 兩處向心加速度的數(shù)值是不同的．如：質量為 1 kg 的物體在赤道上隨地球自轉的向心加速度是 m/s2， 而假設它成為緊 貼地面飛行的一顆衛(wèi)星 ， 其環(huán)繞運行的向心加速度為 m/s2. 土星周圍有許多大小不等的巖石顆粒 ， 其繞土星的運動可視為圓周運動 ， 其中有兩個巖石顆粒 A 和 B 與土星中心的距離分別為 rA＝ 10 5 km和 rB＝ 10 5 巖石顆粒間的相互作用 (結果可用根式表示 )． (1)求巖石顆粒 A和 B的線速度之比； (2)求巖石顆粒 A和 B的周期之比； (3)土星探測器上有一物體 ， 在地球上重為 10 N， 推算出它距土星中心 10 5 km處 受到土星的引力為 N．已知地球半徑為 10 3 km， 請估算土星質量是地球質量的多少倍． 解析： (1)設土星質量為 M0， 顆粒質量為 m， 顆粒距土星中心距離為 r， 線速度為 v，根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律可得 GM0mr2 ＝ mv2r ， 解得 v＝GM0r . 對于 A、 B兩顆粒分別有 vA＝ GM0rA和 vB＝ GM0rB， 得 vAvB＝ 62 . (2)設顆粒繞土星做圓周運動的周期為 T， 則 T＝ 2π rv ， 對于 A、 B兩顆粒分別有 TA＝ 2π rAvA和 TB＝ 2π rBvB， 得 TATB＝ 2 69 . (3)設地球質量為 M， 地球 半徑為 r0， 地球上物體的重力可視為萬有引力 ， 探測器上物體質量為 m0， 在地球表面重力為 G0， 跟土星中心相距 r′ 0＝ 10 5 km處的引力為 G′ 0， 根據(jù)萬有引力定律得 G0＝ GMm0r20， G′ 0＝ GM0m0r′ 20， 解得 M0M＝ 95. 答案： (1) 62 (2)2 69 (3)95倍 在天體演變過程中 ， 紅色巨星發(fā)生 “ 超新星爆炸 ” 后 ， 可
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1