[中学教育]名师课堂辅导讲座—高中部分万有引力部分.ppt

　2、已知地表的重力加速度g，地球半径R ，地球自转周期T，求同步卫星距地面的高度？ 分析： 答案： 4π = h gR T 2 2 2 3 　3、同步卫星质量m，离地面高h，地球半径R，地球表面的重力加速度g，地球自转角速度ω；则同步卫星受地球的引力为： 　A、0　　 B、mgR2/(R+h)2 　C、m 3 R2gω4　　　 　D、以上结论都不正确 　分析： 答案： B、C 4、已知地表的重力加速度g，地球半径R ，同步卫星距地心的距离r；求同步卫星的线速度？ 答案： 2 = V gR r 5、地球同步卫星距离地心的距离为r，运行速率为V1，向心加速度为a1；地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为V2，地球的半径为R，则 A、 B、 C、 D、 分析： 答案： r a1 a2 = R a1 a2 = r 2 R 2 V1 V2 = r R 2 2 R V1 V2 = r A、D 6、双星在它们间的万有引力作用下绕其连线上某一点做周期相同的匀速圆周运动，周期为T，两星中心间距为R；求两星的总质量。 分析： 答案： GT 2 = M 4π 2 R 3 7、据观察，某行星外围有一个模糊不清的环。为了判断环是连续物还是卫星群，测出了环中各层的线速度V大小与该层至行星的中心的距 离R，以下判断正确的是： A、若V与R成正比，则环是连续物 B、若V与R成反比，则环是连续物 C、若V 与R成正比，则环是卫星群 D、若V 与R成反比，则环是卫星群 2 2 * 名师课堂辅导讲座—高中部分 关键词： 万有引力、重力、向心力。 地面上的物体和近地卫星，一般卫星和同步卫星，双星，连续物和卫星群。 稳定运行和变轨运动。 万有引力定律 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。 数学表示： 理解： （1）普遍性 （2）相互性 （3）宏观性 （4）适用性 Gm1m2 r 2 = F 1、如图所示，在半径为R， 质量为M的均匀铜球中， 挖一半径为R/2的球形 空穴，空穴和铜球相切。 A d 另一均匀小球质量为m，位于连接铜球球心跟空穴中心的直线上的A处，小球球心和铜球球心相距为d，求这两个球间的万有引力。 分析: 答案: 2 F= GMm(7d -8dR+2R ) 2 8d (d- R 2 ) 2 2、设想把一质量为m的物 体放在地球中心，这 时它受到的地球的万 有引力为( ) A、0 B、mg C、无穷大 D、无法确定 分析: 答案: A 应用： （1）万有引力和重力 一、星球上物体所受的重力是由万有引力产生的。近似计算： GMm r 2 = mg 1、 当物体距地面高h时（地球半径为R）, 则重力加速度随高度的增加而减小。 （R+h） 2 = g GM 2、因为地球不是正球体，越往两极半径越小 则重力加速度随纬度的增加而增加 R 2 = g GM 二、由于地球的自转，地球上物体受到的万有引力产生两个效果，一个分力提供向心力，另一个分力即重力。物体随地球自转的向心力也可以认为是地球对物体的万有引力 和支持力的合力。（由平 衡条件N=F重）实际上，向 心力很小。如质量为1kg的 物体在赤道上向心力只有0.034N，而它受的地球的 引力约为9.8N。 对地球赤道面上的物体： F引-N=F向 （即F引-F重=F向） 对卫星： F引=F向 （N=0，完全失重） ω F向 F引 F重 ω F向 F引 F重 ω F引 Ｎ Ｎ . . . 1、离地面高h处的重力加速度是地表的1/2,地球半径RE；则：h/RE= 分析： 答案： 2 -1 2、已知万有引力恒量G=6.67×1011 Nm2/kg2 ,地表重力加速度g=9.8m/s2 , 地球半径RE=6.4×106 m ,则：地球质量的表达式M= ; 数值M= kg （保留一位有效数字） gRE/G 2 6×10 24 　3、由于地球的自转，使赤道上的重力加速度比两极重力加速度减少N%，设地球的自转周期为T，求地球的平均密度（设地球是一个均质圆球体）。 　分析： 答案： NGT 2 = ρ 300π 　（2）万有引力和向心力 　　一、星体、人造卫星环绕运动（圆周运动）由万有引力提供向心力： r 2 = m GMm