万有引力复习(1).ppt

《万有引力复习(1).ppt》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、万有引力定律及应用一、万有引力定律：1.内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比.2.公式：Ｇ为引力常量，Ｇ＝6.67×10—113.G的测量：卡文迪许扭秤。（测力矩、平面镜放大微小形变）4．万有引力定律的适用条件：（1）适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时，物体可以看成质点，可直接使用定律计算；（2）当两物体是质量均匀分布的球体时，它们间的引力也可直接用公式计算，但式中的r是指两球心间距离；（3）当研究物体不符合以上条件时

2、，可以把物体分割成几部分，求出各部分对另一物体的万有引力，然后求合力。（割补法）二、万有引力与重力：1.重力是万有引力的一个分力，物体随地球自转的向心力是万有引力的另一个分力。a.在赤道上：万有引力的两个分力F与mg在同一直线上，但两者大小不同，有；如此则有，若地球自转角速度增大，则重力减小，当时，物体甚至飘起来。ｂ．在两极：=0，=mg，重力与万有引力大小、方向都相同。ｃ．在纬度为θ处，物体随地球自转所需向心力为=mω2r，r=RCosθ,利用矢量运算法则可计算重力G。问题一：质量为1kg的物体，在两极与赤道的重力之差为：

3、。分析：，则，。2.一般情况下，由于<

4、题，要冷静思考，灵活运用关系式。2.注意事项：上面关系式中的两天体间距r与圆周运动轨道半径R不一定相同，如，双星问题。问题三：（2004.全国理综）我们的银河系的恒星中大约是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C作匀速圆周运动。由天文观察得其运动周期为T，S1到C点距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为。分析：（1）双星的周期、角速度相同；（2）为了求S2的质量，我们要把S1作为研究对象，分析S1的受力情况，即，解之得：问题四：（2

5、004.江苏）若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是：A.卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大B.卫星的轨道半径越大，它的发射速度越大C.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大D.卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小注意：运行速度是轨道上的线速度，它随着半径的增大而减小，随着半径的减小而增大；则当轨道半径为地球半径时，卫星的运行速度最大。运行速度与发射速度不一样，由于人造卫星发射过程中要克服地球引力，所以将卫星发射到离地球越远的轨道上，在地面所需的发射速度越大，则当轨道半径为地球半径时，

6、卫星的发射速度最小。3.三种宇宙速度：1.第一宇宙速度（环绕速度）：v1=7.9km/s，是人造卫星的最小发射速度，又是人造卫星的最大运行速度；思考计算方法：2.第二宇宙速度（脱离速度）：v2=11.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度；3.第三宇宙速度（逃逸速度）：v3=16.7km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度；4。区别赤道上随地球自转的物体、近地卫星与同步卫星：半径r周期T向心力F关系式备注赤道上物体即为地球半径R与地球自转周期相同，即24h此处的万有引力与重力之差在赤道上与地球保持相对静止近

7、地卫星即为地球半径R可求得T=84min此处的万有引力离地高度近似为0，与地面有相对运动同步卫星可求得距地面高度h≈36000km，约为地球半径的5.6倍与地球自周期相同，即24h此处的万有引力轨道面与赤道面重合，在赤道上空，与地面保持相对静止习题1：地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1。绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略），所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2。地球的同步卫星所受的的向心力为F3，向心加

8、速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则（）A、F1=F2>F3B、a1=a2=g>a3C、v1=v2=v>v3D、ω1=ω3<ω2D习题2：在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表上，再经过多次弹跳才停下来。假设