万有引力、天体运动.ppt

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1、万有引力天体运动主讲：陈国水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：F=Gm1m2/r2G=6.67×10-11N.m2/kg2；叫做引力常量物理意义是：当两物体m1=m2=1kg,r=1m时相互的引力万有引力定律特点1、普遍性万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物质之间的吸引力，是自然界物质之间的基本相互作用之一。2、相互性两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力3、宏观性通常情况下，万有引力非常小，只有在巨大的天体间，或天体与物体间，它的

2、存在才有实际上的意义。4、特殊性两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关5、适用性只适用于两个质点间的引力，当物体之间的距离远大于物体本身时，也适用，但应为两质心间的距离地球表面地球离地面高为h可见，g与h是有关系的黄金代换人造卫星宇宙速度一、基本方法：把天体（或人造卫星）的运动看成是匀速圆周运动，万有引力提供向心力。即：二、求天体的质量和密度的方法：三、描述人造卫星的几个物理量：四、宇宙速度：五、地球同步卫星：相对于地面静止、位于赤道正上方（周期为24h、高度约为36000km）六、小结问题讨论:能否发射一颗周期为

3、80分钟的人造卫星地面卫星:返回设M为某一天体的质量,m是行星(或某一卫星)的质量,r是行星(或卫星)的轨道半径,T是行星(或卫星)绕天体公转的周期.那么这个天体对行星(或卫星)的引力就是行星(或卫星)绕天体运动的向心力:由上式可得天体的质量为:若己知天体的半径R，则天体密度（其中：T为近地卫星的周期）地球与月球中心的距离大约是m，估算地球的质量。（结果保留一个有效数字）例：返回下一步如图所示，a、b、c是大气层外圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星，a、b质量相同且小于C的质量，下面说法中正确的是（）A、b、C的线速度大小相等且大于

4、a的线速度B、.b、c的向心加速度相等且大于a的向心加速度C、b、c的周期相等且大于a的周期D、b、c的向心力相等且大于a的向心力例：正确答案：C（1）第一宇宙速度（环绕速度）V＝7．9km／s，是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度(最大的环绕速度、最小的发射速度）（2）第二宇宙速度（脱离速度）V=11.2km/s，当发射速度等于或者大于11.2km／s时，物体就可以挣脱地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星，或者飞到其它星球上去（3）第三宇宙速度（逃逸速度）V=16.7km／s，当发射速度等于或者大干1

5、6.7km／s时，物体就能挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去返回三种宇宙速度发射地球同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运动，最后再次点火，将卫星送人同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点（如图），则当卫星分别在l、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A、卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B、卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C、卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度D、卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上

6、经过P点时的加速度例：返回正确答案：BD作业：预测题8再见地球上站立着两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不动，则这两位观察者的位置及两颗卫星到地球中心的距离是（）A．一个人在南极，一个人在北极，两卫星到地中心的距离一定相等B．一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等C．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等D．两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等例：返回