高三物理萬有引力定律-wenkub.com
2024-11-06 22:57 本頁面
【正文】 國際空間站是迄今世界上最大的航天工程，它是在地球大氣層上空繞地球飛行的一個巨大人造天體，可供宇航員在其上居住和科學(xué)實驗。他們發(fā)現(xiàn)，距離銀河系中約 60億千米的星體正以 2020km/s的速度圍繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)。下列判斷正確的是： A、若 V與 R成正比，則環(huán)為連續(xù)物； B、若 V2與 R成正比，則環(huán)為小衛(wèi)星群； C、若 V與 R成反比，則環(huán)為連續(xù)物； D、若 V2與 R成反比，則環(huán)為小衛(wèi)星群。 如圖 21所示， a、 b、 c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的 3顆衛(wèi)星，下列說法正確的是： A． b、 c的線速度大小相等，且大于 a的線速度； B． b、 c的向心加速度大小相等，且大于 a的向心加速度； C． c加速可追上同一軌道上的 b， b減速可等候同一軌道上的 c； D． a衛(wèi)星由于某原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將增大 b a c 地球 圖 21 2020/12/16 58 【 例 3】 用 m表示地球通訊衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）的質(zhì)量， h表示它離地面的高度， R0表示地球的半徑， g0表示地球表面處的重力加速度， ω0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則通訊衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力的大小 0 m2 m2 20020)( hRgR?3 0020 ??gR【 例 4】 可發(fā)射一顆人造衛(wèi)星，使其圓軌道滿足下列條件（ ） A、與地球表面上某一緯度線（非赤道）是共面的同心圓 B、與地球表面上某一經(jīng)度線是共面的同心圓 C、與地球表面上的赤道線是共面同心圓 ,且衛(wèi)星相對地面是運動的 D、與地球表面上的赤道線是共面同心圓 ,且衛(wèi)星相對地面是靜止的 2020/12/16 59 【 例 5】 在地球（看作質(zhì)量均勻分布的球體）上空有許多同步衛(wèi)星，下面說法中正確的是（ ） A．它們的質(zhì)量可能不同 B．它們的速度可能不同 C．它們的向心加速度可能不同 D．它們離地心的距離可能不同 【 例 6】 地球同步衛(wèi)星到地心的距離 r可由 求出，已知式中 a的單位是 m， b的單位是 s， c的單位是 m/s2，則：( ) A． a是地球半徑， b是地球自轉(zhuǎn)的周期， C是地球表面處的重力加速度； B． a是地球半徑。 B、衛(wèi)星在軌道 3上的角速度小 于在軌道 1上的角速度。設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為 g，則在衛(wèi)星表面有 …… 經(jīng)過計算得出：衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的 1/3600?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為 T=1/30s。 4. 萬有引力定律 天體運動 一、萬有引力定律 內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的 .兩個物體間的引力的大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比 . 公式： F=Gm1m2/r2,其中 G= １０ 11N在這種情況下有： gRvmgRmvFmg ????? ,22020/12/16 44 ③ 彈力既可能向上又可能向下，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。 2020/12/16 43 （ 2）豎直面內(nèi)圓周運動最高點處的受力特點及分類 這類問題的特點是：由于機械能守恒，物體做圓周運動的速率時刻在改變，物體在最高點處的速率最小，在最低點處的速率最大。其特點是由物體所受的重力與彈力的合力充當向心力，向心力的方向水平。 RTmRmRmv 222 2 ?????? ?? 或或 如果沿半徑方向的合外力大于做圓周運動所需的向心力，物體將做向心運動，半徑將減?。蝗绻匕霃椒较虻暮贤饬π∮谧鰣A周運動所需的向心力，物體將做離心運動，半徑將增大。做變速圓周運動的物體，向心力只是物體所受合外力在沿著半徑方向上的一個分力，合外力的另一個分力沿著圓周的切線，使速度大小改變。 【 例 4】 如圖 431所示，小球用輕繩通過桌面上一光滑小孔與物體 B和 C相連，小球能在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，若剪斷 B、 C之間的細繩，當 A球重新達到穩(wěn)定狀態(tài)后，則 A球的 ( ) 2020/12/16 38 【 例 5】 如圖所示，在圓柱形房屋天花板中心 O點懸掛一根長為 L的細繩，繩的下端掛一個質(zhì)量為 m的小球，已知繩能承受的最大拉力為 2mg，小球在水平面內(nèi)做圓周運動，當速度逐漸增大到繩斷裂后，小球恰好以速度 v2= 落到墻角邊，求 (1)繩斷裂瞬間小球的速度 v1； (2)圓柱形房屋的高度 H和半徑 R. gL72020/12/16 39 三、牛頓運動定律在圓周運動中的應(yīng)用（圓周運動動力學(xué)問題） 1．向心力 （ 1）大?。? RfmRTmRmRvmmaF 222222 44 ??? ?????向（ 2）方向：總指向圓心，時刻變化 注 :“向心力”是一種效果力。當車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而為發(fā)電機提供動力。 2020/12/16 31 167。 角變?yōu)楦Q直方向成 45176。 v2 v1 v1 v2 v 2020/12/16 14 練習(xí) 6：河寬 300m，水流速度為 3m/s，小船在靜水中的速度為 5m/s，問 (1)以最短時間渡河，時間為多少 ?可達對岸的什么位置 ? (2)以最短航程渡河，船頭應(yīng)向何處 ?渡河時間又為多少 ? 7．連帶運動問題 指物拉繩（桿）或繩（桿）拉物問題。） ⑶ a變化：性質(zhì)為變加速運動。 ⑵ 物體受到的 合力大小恒定而方向總跟速度的方向垂直 ，則物體將做 勻速率圓周運動 （ 變加速曲線運動） 練習(xí) ，正確的是 ( ) 0 ABC 2020/12/16 8 二、運動的合成與分解 1．從
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