高中物理第六章第四節(jié)萬有引力理論的成就課件新人教版必修2-資料下載頁
2024-11-17 17:01本頁面
【導(dǎo)讀】第六章萬有引力與航天。問題怎樣計算天體的質(zhì)量和密度？求天體質(zhì)量的方法主要有兩大類，一類是利用此天體的一個衛(wèi)星。(或行星)繞它做勻速圓周運(yùn)動的有關(guān)規(guī)律來求，另一類是利用天體表。面處的重力加速度來求．。力列出相關(guān)方程即可求出中心天體的質(zhì)量．一般有以下三種形式：。若已知星體繞天體做勻速圓周運(yùn)動的線速度v和周期T，根。據(jù)萬有引力等于向心力，有G. 兩式消去r得M＝。2．若已知天體表面的重力加速度g和天體半徑R，根據(jù)重力近。在估算天體質(zhì)量時，地球的公轉(zhuǎn)周期、地球的自轉(zhuǎn)周期、月。球繞地球的運(yùn)動周期及地球同步衛(wèi)星的周期等屬于常識性知識，可作。為已知條件使用．。運(yùn)行的周期T，僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有。例1太陽光經(jīng)500s到達(dá)地球，地球的半徑是6400km，試。估算太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量的比值．。在利用萬有引力定律和圓周運(yùn)動的知識列方程時，應(yīng)注意天體運(yùn)。動的軌道半徑和中心天體的球半徑R，這是兩個不同的量，但當(dāng)貼近
【正文】 ， 繞太陽運(yùn)行的軌道半徑分別是 r1和 r2， 求： (1 ) 它們與太陽間的萬有引力之比； (2 ) 它們的公轉(zhuǎn)周期之比． 解析： (1 ) 設(shè)太陽質(zhì)量為 M ， 由萬有引力定律得 ， 兩行星與太陽間的萬有引力之比為：F1F2＝GMm1r21GMm2r22＝m1r22m2r21. (2 ) 兩行星繞太陽的運(yùn)動看作勻速圓周運(yùn)動 ， 向心力由萬有引力提供 ， 則有： GMmr2 ＝ m??????2 πT2r ， 所以 ， 行星繞太陽運(yùn)動的周期為 T ＝ 2 π r3GM . 則兩行星繞太陽的公轉(zhuǎn)周期之比為T1T2＝r31r32. 答案 ： (1 )m1r22m2r21 (2 )r31r32 名師歸納 ： 在中學(xué)物理中解決天體運(yùn)動問題 ， 通常把天體運(yùn)動看作勻速圓周運(yùn)動 ， 天體運(yùn)動的向心力由萬有引力提供 ， 根據(jù)萬有引力定律和向心力的有關(guān)公式 列出方程 ，即可求解． ? 變式應(yīng)用 3 ． 如圖所示 ， 在火星與木 星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力 ， 并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動．下列說法正確的是 ( C ) A ． 太陽對各小行星的引力相同 B ． 各小行星繞太陽運(yùn)動的周期均小于一年 C ． 小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值 D ． 小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值 解析： 由 F 萬 ＝ GMmr2 可知 A 錯．由萬有引力提供向心力 GMmr2 ＝ma ＝ mv2r＝ m4 π2T2 r ， 知各行星周期均大于地球的 公轉(zhuǎn)周期： 1 年 ， 內(nèi)側(cè)小行星加速度大 ， 小行星的線速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度．故 C正確．
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