万有引力定律的应用专题pp专用课件.ppt

* 万有引力定律 及其应用 1. 万有引力定律?—— F= GmM/r2 适用于质点或均匀球体。 2.重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力. 3. 天体做匀速圆周运动的向心力就是它受到的万有引力 GmM/r2 =ma =mv2 / r =mω2 r=m · 4π2 · r/T2 4. 一个重要的关系式 由GmM地/R地2 =mg ∴ GM地 =gR地 2 5.开普勒第三定律 T2/R3=k （R为行星轨道的半长轴） 6. 第一宇宙速度——在地面附近环绕地球做匀速圆周运动的最小速度， v1=7.9km/s 第二宇宙速度——脱离地球引力的束缚，成为绕太阳运动的人造行星， v2=11.2km/s 第三宇宙速度 ——脱离太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去 v3=16.7km/s 例1．关于万有引力定律和引力常量的发现，下面 说法中哪个是正确的　（　 ） 　　　 A．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由伽利略测定的 　　　 B．万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 　　　 C．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由胡克测定的 　　　 D．万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的 D 例2．关于第一宇宙速度，下面说法正确的有（ ） A． 它是人造卫星绕地球飞行的最小速度 B． 它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最小速度 C．它是人造卫星绕地球飞行的最大速度 D． 它是发射人造卫星进入近地圆轨道的最大速度。 B C （提示：注意发射速度和环绕速度的区别） 练习．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，它们绕太阳的公转均可看做匀速圆周运动，则可判定　　 （　 ） 　 A．金星到太阳的距离大于地球到太阳的距离 　 B．金星运动的速度小于地球运动的速度 　 C．金星的向心加速度大于地球的向心加速度 　 D．金星的质量大于地球的质量 C 例3．若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（ 　 ） 　　　 A．某行星的质量　　 B．太阳的质量 C．某行星的密度　　 D．太阳的密度 B 练习．一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，其运行速度是地球第一宇宙速度的　　　　 倍. 此处的重力加速度g＇=　　　 .（已知地球表面处重力加速度为g0） 0.25 g0 练习、? 从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B，绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RA∶RB=4∶1，求它们的线速度之比和运动周期之比。 【分析解答】卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律有 GMm/R2=mv2/R v2=GM/R ∝1/R ∴ vA/vB=1/2 GMm/R2=m4π2R/T2 ∴ T2 ∝R3 （开普勒第三定律 ） ∴ TA/TB=8 ∶1 例4、假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则 （ ） 根据公式v=ωr，可知卫星的线速度将增大到原来 的2倍 根据公式F=mv2 /r，可知卫星所需的向心力将减少 到原来的1/2 根据公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将 减少到原来的1/4 根据上述B和C中给出的公式，可知卫星运动的线 速度将减少到原来的 C D 04年江苏高考4 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 运行速度越小 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 B D 例5．一宇宙飞船在离地面h的轨道上做匀速圆周运动，质量为m的物块用弹簧秤挂起，相对于飞船静止，则此物块所受的合外力的大小 为　　　　　 .（已知地球半径为R，地面的重力加速度为g） 练习．月球表面重力加速度为地球表面的1/6，一位在地球表面最多能举起质量为120kg的杠铃的运动员，在月球上最多能举起　　（ 　 ） 　A．120kg 的杠铃　　　 B．720kg 的杠铃 　C．重力600N 的杠铃　 D．重力720N 的杠铃 B 例6．若某行星半