2017_2018学年高中物理模块要点回眸14计算天体质量的两条思路新人教版必修2

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1、第14点计算天体质量的两条思路1•“自力更生”法一一根据天体表面的重力加速度求解忽略天体自转的影响，物体的重力近似等于物体所受的万有引力，即mg=（^,得4晋.（式中妝g、斤分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径）.2.“借助外援”法一一根据环绕运转的圆周运动求小心天体的质量选绕天体运动的另一星体（或人造星体）为研究对象，将星体的运动视为匀速圆周运动，星体绕天体做匀速圆周运动所需的向心力由天体对星体的万有引力提供，利用牛顿第二定律得M24兀2葺=十加若己知星体的轨道半径厂和星体的运行线速度卩、角速度G或周i'vco21'4n2r期7；可求得中心天体的质量为・‘片〒=〒=市厂.3

2、.星球密度的计算1/y根据求得的星球质量，rtip=-j>=—可以求得星球的密度.其中斤为该星球的半径.【对点例题1）土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1um到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3X104km延伸到1.4X105km.己知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67X10-'1N・m7kg2,则土星的质量约为（估算时不考虑环屮颗粒问的相互作用）（）A.9.0X1016kgB.6.4X10'7kgC.9.0X1025kgD.6.4X1026kg解题指导环的外缘颗粒绕土星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出

3、等式：mM2叭223号'，其中斤为轨道半径，大小为1.4X10’km,厂为周期，约为14h.代入数据得：.‘46.4X10"kg.答案D特别提醒此方法只能求中心天体质量，而不能求周围环绕星（或行星）的质量.【对点例题21嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成.探测器预计在第14点计算天体质量的两条思路1•“自力更生”法一一根据天体表面的重力加速度求解忽略天体自转的影响，物体的重力近似等于物体所受的万有引力，即mg=（^,得4晋.（式中妝g、斤分别表示天体的质量、天体表面的重力加速度和天体的半径）.2.“借助外援”法一一根据环绕运转的圆周运动求小心天体的质量选绕天体运动的另一星体

4、（或人造星体）为研究对象，将星体的运动视为匀速圆周运动，星体绕天体做匀速圆周运动所需的向心力由天体对星体的万有引力提供，利用牛顿第二定律得M24兀2葺=十加若己知星体的轨道半径厂和星体的运行线速度卩、角速度G或周i'vco21'4n2r期7；可求得中心天体的质量为・‘片〒=〒=市厂.3.星球密度的计算1/y根据求得的星球质量，rtip=-j>=—可以求得星球的密度.其中斤为该星球的半径.【对点例题1）土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等、线度从1um到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3X104km延伸到1.4X105km.己知环的外缘颗粒绕土星做圆周

5、运动的周期约为14h,引力常量为6.67X10-'1N・m7kg2,则土星的质量约为（估算时不考虑环屮颗粒问的相互作用）（）A.9.0X1016kgB.6.4X10'7kgC.9.0X1025kgD.6.4X1026kg解题指导环的外缘颗粒绕土星做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：mM2叭223号'，其中斤为轨道半径，大小为1.4X10’km,厂为周期，约为14h.代入数据得：.‘46.4X10"kg.答案D特别提醒此方法只能求中心天体质量，而不能求周围环绕星（或行星）的质量.【对点例题21嫦娥五号探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成.探测器预计在2017年由长征五号运载火

6、箭在中国文昌卫星发射屮心发射升空，自动完成月而样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2kg月球样品.某同学从网上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为（）月球半径月球表面处的重力加速度go地球和月球的半径Z比R地球表面和月球表面的重力加速度Z比23A.—B.—C.4D.6解题指导在地糕面,重力等于万有引力故mg=普,解得归乎,故地球的密度P=£=宀二為同理，月球的密度“體，故地球和月球的密度Z比盘二鬻=6专諾.答案B1.（多选）有一宇宙飞船到了某行星上（该行星没有自转运动），以速度卩贴近行星表面匀速飞行，测岀飞船运动的周期为7；己知引力常量为G则可得（）A

7、•该行星的半径为洱271B.该行星的平均密度为市C.无法求出该行星的质量3JiVD.该行星表面的重力加速度为答案AB丄严.2n/?vT_..GMmv.〜戸vT,4〈解析由T=-—口」得R=2开，A正确；由#=/qn］得財=2开gC钻i天；由XRp得。=寻，B正确；由罟=吨得呂=牛，D错误.2.我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施，大约用十年左右时间完成，2007年10月24日，“嫦娥一号”绕月探测