正文描述:《高中物理 模块要点回眸13“两个关系”理解重力与万有引力 新人教版必修2》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第13点 “两个关系”理解重力与万有引力地球对物体的引力是物体受到重力的根本原因,但重力又不完全等于引力,这是因为地球在不停地自转,地球上的一切物体都随着地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动,这就需要向心力,这个向心力来自地球对物体的引力F,它是引力的一个分力,如图1所示,引力F的另一个分力才是物体的重力mg.图11.重力与纬度的关系在赤道上时,引力F、重力mg、向心力Fn三力同向,满足F=Fn+mg.在两极时,由于向心力Fn=0,则mg=F.在其他位置,mg、F与Fn不在一条直线上,遵从平行四边形定则,同一物体在赤道处
2、向心力最大,重力最小,并且重力随纬度的增加而增大.而且重力的方向竖直向下,并不指向地心,只有在赤道和两极,重力的方向才指向地心.2.重力、重力加速度与高度的关系若不考虑地球自转,地球表面处有mg=G,可以得出地球表面处的重力加速度g=.在距地面高度为h处,重力加速度为g′,非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。则:mg′=G即距地面高度为h处的重力加速度g′==g.对点例题 某宇航员在飞船发射前测得自
3、身连同宇航服等随身装备共重840N,在火箭发射阶段,发现当飞船随火箭以a=的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度),其身体下方体重测试仪的示数为1220N.已知地球半径R=6400km.地球表面重力加速度g取10m/s2(求解过程中可能用到≈1.03,≈1.02).问:(1)该位置处的重力加速度g′是地面处重力加速度g的多少倍?(2)该位置距地球表面的高度h为多大?解题指导 (1)飞船起飞前,对宇航员受力分析有G=mg,得m=84kg.在h高度处对宇航员受力分析,应用牛顿第二定律有F-mg′
4、=ma,得=.(2)根据万有引力公式,在地面处有G=mg,在h高度处有G=mg′.解以上两式得h≈0.02R=128km.答案 (1) (2)128km1.地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若某高处的重力加速度为,则该处距地面的高度为( )A.RB.(-1)RC.RD.3R答案 B2.某行星的自转周期为T=6h,用弹簧测力计在该行星的“赤道”和“两极”处测同一物体的重力,弹簧测力计在“赤道”上的读数比在“两极”上的读数小10%(行星视为球体).非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行
5、职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。(1)求该行星的平均密度;(2)设想该行星自转角速度加快到某一值时,在“赤道”上的物体会“飘”起来,求此时的自转周期.答案 (1)3.0×103kg/m3 (2)1.9h解析 (1)放在行星“两极”处的物体,其万有引力等于重力,即G=mg.“赤道”上的物体由万有引力提供了其向心力及重力,即在“赤道”上,我们把物体所受到的万有引力分解为自转所需的向心力和重力.G=mg′+mR则mg-mg′=0.1G=mR所以该行星的质量为M=行星
6、的平均密度为ρ==≈3.0×103kg/m3.(2)对物体原来有0.1G=mR①当物体“飘”起时,万有引力提供向心力,有G=mR②由①②得:T′==h≈1.9h.非常感谢上级领导对我的信任,这次安排我向股份公司述职,既是对我履行职责的监督,也是对我个人的关心和爱护,更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。
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