万有引力定律及应用课件.ppt

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1、万有引力定律及应用复习（完整）福建省南靖第二中学吴旺本一、有关地球的常数地球赤道半经（α）：6378137m*地球极半经（с）：6356752m*赤道标准重力加速度（γe）：（978032±1）×10-5m/s2地球的其它数据地球平均半经：6371km子午线周长：40008.08km赤道周长：40075.24km地球的面积：51000万km2*海洋面积：36100万km2，占地球总面积的70.8％陆地面积：14900万km2，占地球总面积的29.2％地球的体积：10830亿km3*地球的质量：5.976×

2、1027g*地球的平均密度：5.517g/cm3物体脱离的临界速度：11.2km/s赤道上点的线速度：465m/s地球沿轨道运动的平均速度：29.78km/s大陆最高山峰（珠穆朗玛峰）：8846.27m大陆平均高度：825m海洋最深海沟：-11034m海洋平均深度：-3800m大陆和海洋的平均高度：-2448m（即全球表面无起伏，将被2448m厚的海水所覆盖）二、地球的重力地球的重力——地球对地表和地内物质的引力。据万有引力定律：F=G·M·m/r2地球赤道处重力加速度g=9.780318(m/s2)地球

3、两极处重力加速度g=983.2177(m/s2)两极，重力比赤道处大0.53％，也就是说把在两极重100kg的物体搬到赤道地区时，则变成99.47kg。三、地球上重力的变化重力随纬度的增加——增加。重力随海拔高度的增加——减小。重力随深度的增加先增加，然后减小，到地心趋向于零。重力：物体受到的重力，是由于地球的吸引而产生的（1）重力的大小：同一地点重力的大小与成正比，即G=。重力的大小不但跟物体的质量有关，还与物体所处的、有关。（2）重力的方向：向下，除了在赤道和极地附近，一般不通过地心。（3）重力的作用

4、点：。重心是重力的等效作用点，通常可以认为重力就作用在这一点。物体的重心在物体上。mg高度纬度重心不一定竖直1、地面上物体的重力是如何测量的？2、如果我们跳出地球看，地球在自转，这时你眼中的物体还是静止的吗？它在做什么运动？此时物体所受的合外力还为0吗？ω为了研究方便，我们在赤道上进行分析。已知地球质量为6×1024kg，赤道处半径为6400km，自转周期为1天。GMm/R2-F=mω2R=m(2π/T)2RGMm/R2=9.799mm(2π/T)2R=0.034m(取M=5.976×1024kg，R=6

5、378km)F=9.77mF引F拉mg=GMm/R2mg=F=9.77m四、“地球自转”模型地球表面上的物体随地球自转而绕地心做匀速圆周运动，其特点是：具有与地球自转相同的周期与角速度；万有引力除提供物体做匀速圆周运动所需的向心力外，还要产生重力。F万F向mg适用条件赤道两极其它位置FGF向F万GF万GF向rF万=9.799mF向=0.034mG重=9.76mF万=9.799mF向=Mrω2r减小F向减小重力增大F万=9.832mF向=Mrω2r=0F向=0小重力最大两极，重力比赤道处大0.53％，也就是

6、说把在两极重100kg的物体搬到赤道地区时，则变成99.47kg。重力、万有引力和向心力之间的关系FGF向F万GF万GF向r两极:F万=G赤道:F万=G+F向重力和向心力是万有引力的两个分力（1）静止在地面上的物体，若考虑地球自转的影响（2）静止在地面上的物体，若不考虑地球自转的影响黄金代换式（3）若物体是围绕地球空中运转，则有万有引力来提供向心力Gr2mMma五、重力和万有引力的关系1、不考虑地球自转的条件下，地球表面的物体2、重力则随纬度升高而增大赤道两极地球表面的物体所受的重力的实质是物体所受万有引

7、力的一个分力思考：1、如果ω增大，则G如何变化？2、当ω达到多大时，赤道上的物体将脱离地球？重力加速度的变化:重力加速度与高度的变化:若物体静止在距离地面高为h的高空重力加速度与纬度的关系:计算地球质量的一种方法:忽略地球自转，地面上质量为m的物体所受重力等于地球对物体的引力，即：地球质量应用－－星球表面的物体在星球（如地球）表面的物体，在忽略自转的情况下，此时物体所受重力与星球对它的万有引力视为相等。已知星球表面重力加速度g和星球半径R,求星球平均密度例题分析例3如果有一天，因某种原因地球自转加快，则地

8、球上的物体重力将会发生变化。当赤道上的物体重力为零时，这时一昼夜将会有多长？（已知地球半径为）.对地球赤道上的物体,有通常情况,mω2R较小,可忽略当地球自转加快时,将变大,mg变小,当mg小到零时,有①即：②联立①②可得秒解析【例4】地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.8倍，则地球表面重力加速度是月球表面重力加速度的多少倍？如果分别在地球和月球表面以相同初速度上抛一物体，物体在地球上上升高度是在月球上上升