高中物理63萬有引力定律隨堂學案新人教版必修2高一-資料下載頁
2025-06-08 00:12本頁面
【正文】 設球體的半徑為R，密度為ρ，則球的質(zhì)量為：由萬有引力定律得，用同種材料制成兩個更小的球，靠在一起時萬有引力F′比兩個大球靠在一起時的萬有引力F小，所以選項B正確。 150【思路分析】人在地球上質(zhì)量為60kg，忽略自轉(zhuǎn)時，火星（地球）對物體的引力就是物體在火星（地球）上所受的重力，則人在火星上所受的重力為：mg火=G=G=mg地=火星表面上的重力加速度為g火=g地=人在地球表面和火星表面用同樣的力，舉起物體重力相等，設在火星上能舉起物體的質(zhì)量為m′面，則有mg地=m＇g火M′==150kg【思路分析】地球上物體做圓周運動的向心力只是其所受地球萬有引力的一個分力，A錯；隨地球的自轉(zhuǎn)，緯度越低半徑越大，而角速度相等，其向心加速度Rω2也較大，物體向心加速度的方向指向與赤道平行的圓平面的圓心，故B、C正確；其向心加速度并不一定等于重力加速度，故D錯。【思路分析】觀察者發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星相對自己靜止不動，說明兩顆衛(wèi)星都是地球同步衛(wèi)星，地球同步衛(wèi)星一定是在赤道上空，且運行周期相同。 【思路分析】人造衛(wèi)星做圓周運動的向心力由萬有引力提供，則G 故有v=,M一定，v∝,T=,M一定，v∝而r2r1,則v2v1, T2T1,【思路分析】由于G減小得很“緩慢”，在并不太長的時間里，可近似認為仍做勻速圓周運動，由萬有引力提供向心力，G，故其公轉(zhuǎn)的速率r=、公轉(zhuǎn)周期T=2π、公轉(zhuǎn)角速度ω=，在漫長的演變過程中，由于萬有引力常量G的減小，地球所受萬有引力也逐漸減小，則有G，地球?qū)⒆鲭x心運動，即公轉(zhuǎn)半徑r將增大，據(jù)此可得公轉(zhuǎn)速率v變小、公轉(zhuǎn)周期T變大、公轉(zhuǎn)角速度減小。 19.【思路分析】衛(wèi)星在升空過程中可以認為是豎直向上做勻加速直線運動，設衛(wèi)星離地面為h，然后根據(jù)萬有引力定律求解。 【答案】這時受到地球的萬有引力為G在地球表面=mg ①在上升至地面h時=ma ②由①②得=H=（1）R地代入數(shù)據(jù)得h=104km20.【思路分析】設雙星的轉(zhuǎn)動中心距m1為x，對雙星分別列方程為：m1:G ①m2:G ②由①②聯(lián)立得：x=【答案】（1）L（2）T=【解后反思】（1）彼此間的萬有引力是雙星各自做圓周運動的向心力。（2）雙星具有共同的角速度。（3）雙星始終與它們共同的圓心在同一條直線上。變式：.ACD【思路分析】雙星由相互間的萬有引力提供向心力，從而使雙星做勻速圓周運動，不會因相互間的吸引力而靠在一起，雙星做圓周運動的向心力大小相等，等于相互間的萬有引力。F向1=F向2m1ω2r1= m2ω2r2=v=ωr==a=ω2r==21【答案】小球先從釋放端開始向地心做加速運動，到達地心后，又從地心開始向另一端做減速運動，到另一端速度變?yōu)榱銜r，又從此端向地心做加速運動，到地心后又改做減速運動，回到釋放端時速度變?yōu)榱?，然后重復上面的運動。22【思路分析】密封建筑對人的彈力相當于重力，提供人做圓周運動的向心力?！敬鸢浮扛鶕?jù)公式F向=mg=mr(2πn)2∴n==5102r/s23【思路分析】設m為衛(wèi)星質(zhì)量，M為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星在地球中心的距離，ω為衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)動的角速度，由萬有引力定律和牛頓定律可求解?！敬鸢浮康肎M=gR2因得GM= gR2設嘉峪關到同步衛(wèi)星的距離為L，如圖D731所示，由余弦定理圖731L=,所求時間為t=由以上各式得：t=∴t=【解后反思】本題考查同步通訊衛(wèi)星知識，同步通訊衛(wèi)星定點位置一定在赤道上空。24 【思路分析】題干中已指明M、m、r依次表示行星的質(zhì)量、衛(wèi)星的質(zhì)量和衛(wèi)星與行星之間的距離，因此，G=mg衛(wèi)算出的g衛(wèi)是衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動的向心加速度，而不是衛(wèi)星表面的重力加速度?！敬鸢浮啃l(wèi)星表面的重力加速度是衛(wèi)星表面上的物體受到衛(wèi)星的萬有引力（重力）而產(chǎn)生的，即G，所以g衛(wèi)=行星表面上的重力加速度滿足：G，所以g行=所以=（）2≈即g衛(wèi)=解題結(jié)果錯誤，g衛(wèi)=13
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