高三物理萬有引力定律及其應(yīng)用-資料下載頁
2024-11-12 19:32本頁面
【導(dǎo)讀】F=GmM/r2適用于質(zhì)點(diǎn)或均勻球體。由GmM地/R地2=mg∴GM地=gR地2. 第二宇宙速度——脫離地球引力的束縛，成為繞太陽運(yùn)動(dòng)。B．萬有引力定律是由開普勒發(fā)現(xiàn)的，而引。力常量是由卡文迪許測(cè)定的。例2．關(guān)于第一宇宙速度，下面說法正確的有（）。B．它是發(fā)射人造衛(wèi)星進(jìn)入近地圓軌道的最小速度。A．金星到太陽的距離大于地球到太陽的距離。例3．若已知某行星繞太陽公轉(zhuǎn)的半徑為r，公轉(zhuǎn)的周。練習(xí)．一顆人造地球衛(wèi)星在離地面高度等于地球半。練習(xí)、從地球上發(fā)射的兩顆人造地球衛(wèi)星A和B，速度將減少到原來的。止，則此物塊所受的合外力的大小。在地球表面最多能舉起質(zhì)量為120kg的杠鈴的運(yùn)動(dòng)員。的引力大小相等時(shí)，這飛行器距地心的距離與距。速度加速上升的火箭中的視重為9N，則此火箭離開。繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則
【正文】 為 v1， 在 P點(diǎn)短時(shí)間加速后的速率為 v2，沿轉(zhuǎn)移軌道剛到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn) Q時(shí)的速率 為 v3， 在 Q點(diǎn)短時(shí)間加速后進(jìn)入同步 軌道后的速率為 v4。 試比較 v v v v4的大小 ， 并用大于號(hào) 將它們排列起來 。 v4 v3 v1 v2 Q P 解 ： v4 v3 v1 v2 Q P 根據(jù)題意在 P、 Q 兩點(diǎn)點(diǎn)火加速過程中，衛(wèi)星速度將增大，所以有 v2＞ v1 、 v4 ＞ v3， 而 v v4是繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星的線速度，由于它們對(duì)應(yīng)的軌道半徑 r1＜ r4，所以 v1 ＞ v4。 衛(wèi)星沿橢圓軌道由 P→ Q 運(yùn)行時(shí)，由于只有重力做負(fù)功，衛(wèi)星機(jī)械能守恒，其重力勢(shì)能逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，因此有 v2＞ v3 把以上不等式連接起來，可得到結(jié)論： v2 ＞ v1 ＞ v4 ＞ v3 04年浙江 23 (16分 )在勇氣號(hào)火星探測(cè)器著陸的最后階段 ， 著陸器降落到火星表面上 ， 再經(jīng)過多次彈跳才停下來 。 假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后 ， 到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)高度為 h， 速度方向是水平的 ， 速度大小為 v0， 求它第二次落到火星表面時(shí)速度的大小 ，計(jì)算時(shí)不計(jì)火星大氣阻力 。 已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為 r， 周期為 T。 火星可視為半徑為 r0的均勻球體 。 解： 以 g′表示火星表面附近的重力加速度， M表示火星的質(zhì)量， m表示火星的衛(wèi)星的質(zhì)量，m′表示火星表面處某一物體的質(zhì)量， 由萬有引力定律和牛頓第二定律，有 設(shè) v表示著陸器第二次落到火星表面時(shí)的速度，它的豎直分量為 v1，水平分量仍為 v0， 有 由以上各式解得 解析： 根據(jù)題意，星體能繞其旋轉(zhuǎn)，它繞“黑洞”作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，顯然是萬有引力提供的，據(jù)萬有引力定律，可知“黑洞”是一個(gè)有質(zhì)量的天體。 【 例 18】 天文學(xué)家根據(jù)天文觀察宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個(gè)大 “ 黑洞 ” ， 距 “ 黑洞 ” 60億千米的星體以2020km/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)；接近 “ 黑洞 ” 的所有物質(zhì)即使速度等于光速也被 “ 黑洞 ” 吸人 ， 試計(jì)算 “ 黑洞 ” 的最大半徑 。 設(shè)黑洞和轉(zhuǎn)動(dòng)星體的質(zhì)量分別為 M和 m，兩者距離為 R，利用萬有引力定律和向心力公式列式： GMm／ R2＝ mv2／ R， 得到 GM＝ v2R， 題中還告訴一個(gè)信息：即使是等于光速的物體也被“黑洞”吸入，據(jù)此信息，可以設(shè)想速度等于光速的物體恰好未被“黑洞”吸入，可類比近地衛(wèi)星繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)， 設(shè)“黑洞”半徑為 r, 用類比方法得到 GM＝ c2r （ c為光速）， 所以 r＝ v2R ／ c2＝ 108m。 【 答案 】 練習(xí) . 發(fā)射同步衛(wèi)星的一種方法是 :先用火箭將星體送入一近地軌道運(yùn)行 ,然后再適時(shí)開動(dòng)星載火箭 ,將其通過橢圓形過渡軌道 ,最后送上與地球自轉(zhuǎn)同步運(yùn)行的圓形軌道 ,那么變軌后與變軌前相比 ,衛(wèi)星的 〔 〕 A. 機(jī)械能增大 ,動(dòng)能增大 。 B. 機(jī)械能增大 ,動(dòng)能減小 。 C. 機(jī)械能減小 ,動(dòng)能減小 。 D. 機(jī)械能減小 ,動(dòng)能增大。 B 01年上海 4 組成星球的物質(zhì)是靠引力吸引在一起的， 這樣的星球有一個(gè)最大的自轉(zhuǎn)速率 ， 如果超過了該速率 ， 星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運(yùn)動(dòng) .由此能得到半徑為 R、 密度為 ρ、質(zhì)量為 M且均勻分布的星球的最小自轉(zhuǎn)周期 達(dá)式中正確的是 ( ) A D
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1