高中物理64萬(wàn)有引力理論的成就精講優(yōu)練課型課件新人教版必修2-資料下載頁(yè)
2024-11-17 23:18本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力。時(shí)，行星與太陽(yáng)間的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力。行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期T和半徑r與行星質(zhì)量無(wú)關(guān)。1846年9月23日，德國(guó)的_____在勒維耶預(yù)言。_______、鬩神星等幾個(gè)較大的天體。海王星的發(fā)現(xiàn)確立了萬(wàn)有引力定律的地位。牛頓根據(jù)萬(wàn)有引力定律計(jì)算出了海王星的軌道。海王星的發(fā)現(xiàn)有力證實(shí)了萬(wàn)有引力定律的正確性。如果知道自己的重力，你能求出地球的質(zhì)量嗎？觀察“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道上的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過。時(shí)間t通過的弧長(zhǎng)為l，該弧長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的圓心角為θ(弧度)，如圖所示。根據(jù)弧長(zhǎng)及對(duì)應(yīng)的圓心角，可得“嫦娥三號(hào)”的。得=mω2r，由以上三式可得M=。據(jù)月球的重力加速度g和中的已知條件計(jì)算月球的密度。從地球向月球發(fā)射激光，測(cè)得激光往返時(shí)間為t。到月球的距離遠(yuǎn)大于它們的半徑)。球受地球的引力，C也不對(duì)。宇宙飛船貼著行星表面飛行，則
【正文】 【 規(guī)律方法 】 天體運(yùn)動(dòng)問題解決技巧 (1)比較圍繞同一個(gè)中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的 v、 ω 、T、 an等物理量的大小時(shí)，可考慮口訣 “ 越遠(yuǎn)越慢 ” (v、 ω 、 T)、“ 越遠(yuǎn)越小 ” (an)。 (2)涉及繞同一個(gè)中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星的計(jì)算問題 時(shí)，若已知量或待求量中涉及重力加速度 g，則應(yīng)考慮黃金代換式 gR2=GM(mg= )的應(yīng)用。 (3)若已知量或待求量中涉及 v或 ω 或 T，則應(yīng)考慮從 中選擇相應(yīng)公式應(yīng)用。 2MmGR2 22Mm vG m m rrr? ? ?224mrT??【 拓展例題 】 考查內(nèi)容：天體運(yùn)動(dòng)中的臨界問題 【 典例示范 】 一物體靜置在平均密度為 ρ 的球形天體表面的赤道上。已知萬(wàn)有引力常量為 G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為 ( ) 1 1 1 12 2 2 24 3 3A . B . C . D .3 G 4 G G G? ? ?? ? ? ? ?( ) ( ) ( ) ( )【 正確解答 】 選 D。物體隨天體一起自轉(zhuǎn)，當(dāng)萬(wàn)有引力全部提供向心 力時(shí)，物體對(duì)天體的壓力恰好為零，則 選項(xiàng) D正確。 222 3Mm 4 MG m R4RT R3? ??＝ ， 又 ＝ ，123T ( )G ??所 以 ＝ ，雙星模型 ：宇宙中兩顆靠得很近的天體構(gòu)成一個(gè) “ 雙星系統(tǒng) ” ，兩顆天體以它們連線上的一點(diǎn)為圓心，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，兩天體與圓心始終在同一條直線上。 ： (1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：兩顆子星繞著連線上的一點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，所以它們的周期 T是相等的，角速度 ω 也是相等的，又根據(jù) v=ω r，可得它們的線速度與軌道半徑成正比。 (2)動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)：兩顆子星間的萬(wàn)有引力提供它們做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，若兩子星的質(zhì)量分別為 M1和 M2，軌道半徑分別為 r r2，相距 L，角速度為 ω ，由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得： 對(duì) M1： =M1ω 2r1 對(duì) M2： =M2ω 2r2 L=r1+r2 122MMG L122MMG L【 案例體驗(yàn) 】 兩個(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為 R，其運(yùn)動(dòng)周期為 T，求兩星的質(zhì)量之和。 【 解析 】 設(shè)兩星質(zhì)量分別為 M M2，都繞連線上 O點(diǎn)做周期為 T的圓周運(yùn)動(dòng)，星球 1和星球 2到 O點(diǎn)的距離分別為 l l2。由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律及幾何條件可得： 對(duì) M1： 所以 所以 212 112MM 2G M ( )RT ?? ，l22 21 1 22 2 2 2224 R M M 2M M G M ( )G T R T? ???； 對(duì) ： ，l l22 21 24RMGT?? ；l而 R=l1+l2，所以，兩星的質(zhì)量之和： 答案： 2 2 2 2 232112 2 2 24 R 4 R 4RM M MG T G T G T?? ?? ? ? ? ?ll2324RGT?【 補(bǔ)償訓(xùn)練 】 (多選 )冥王星與其附近的星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)，質(zhì)量之比約為 7∶1 ，同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn) O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此可知卡戎繞 O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的 ( ) 7倍 7倍 17【 解析 】 選 C、 D。由題圖可知，冥王星與卡戎繞 O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)每轉(zhuǎn)一圈 所用的時(shí)間相同，故 D對(duì)， A錯(cuò)；冥王星與卡戎繞 O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)萬(wàn)有引力 提供向心力，即 =M冥 ω 2r冥 =m卡 ω 2r卡 ，故 B錯(cuò)， C對(duì)。 2MmG(r r )?冥 卡冥 卡r M 7r m 1??卡 冥冥 卡，
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1