20xx教科版高中物理必修二33萬有引力定律的應用-在線瀏覽
2025-02-09 22:20本頁面
【正文】 2t 二、計算天體質量 [問題情境 ] 請同學們閱讀教材，思考并回答下面 4 個問題： 1． 天體實際做什么運動？而我們通?？梢哉J為做什么運動？描述勻速圓周運動的物理量有哪些？ 2． 根據環(huán)繞天體的運動情況求解其向心加速度有幾種求法？ 3． 應用天體運動的動力學方程 —— 萬有引力充當向心力，求解 天體的質量有幾種表達式？各是什么？各有什么特點？ 4． 應用上面的方法能否求出環(huán)繞天體的質量？ [要點提煉 ] 應用萬有引力計算某個天體的質量 ， 有兩種方法 ： 一種是知道這個天體表面的重力加速度 ， 根據公式 M＝ gR2G 求解 ； 另一種方法是知道這個天體的一顆行星 (或衛(wèi)星 )運動的周期 T和半徑 r， 利用公式 M＝ 4π2r3GT 2求解 ． [問題延伸 ] 請同學們思考，在根據上述兩種途徑求出質量后，能否求出天體的平均密度？請寫出計算表達式 ． 例 1 我國首個月球探測計劃 “ 嫦娥工程 ” 將分三個階段實施 ， 大約用十年左右時間完成 ， 這極大地提高了同學們對月球的關注程度 ． 以下是某同學就有關月球的知識設計的兩個問題 ， 請你解答 ： (1)若已知地球半徑為 R， 地球表面的重力加速度為 g， 月球繞地球運動的周期為 T， 且把月球繞地球的運動近似看做是勻速圓周運動 ． 試求月球繞地球運動的軌道半徑 ． (2)若某位宇航員隨登月飛船登陸月球后 ， 在月球某水平表面上方 h 高處以 速度 v0水平拋出一個小球 ， 小球落回到月球表面的水平距離為 R 月 ， 萬有引力常量為 M 月 ． 例 2 設土星繞太陽的運動為勻速圓周運動 ， 若測得土星到太陽的距離為 R， 土星繞太陽運動的周期為 T， 萬有引力常量 G 已知 ， 根據這些數據能夠求出的物理量是 ( ) ① 土星線速度的大小 ② 土星加速度的大小 ③ 土星的質量 ④ 太陽的質量 A． ①②③ B． ①②④ C． ①③④ D． ②③ 例 3 若地球繞太陽公轉周期及公轉軌道半徑分別為 T 和 R， 月球繞地球公轉周期和公轉軌道半徑分別為 t
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