曲线运动万有引力.ppt

问题1.圆周运动的基本概念动力学问题：一水平面内的圆周运动比较几种模型最高点临界条件万有引力定律及其应用问题1.地球表面附近g的变化规律问题2.估算天体的质量和密度问题3.描述卫星运动的参量及其动态分析问题5.区别行星表面加速度和做圆周运动的加速度问题6.区别星球自转周期和环绕周期练习1.已知地球的半径R,自转周期T,地球表面的重力加速度g,环绕地球表面做圆周运动的卫星的速度为v,万有引力常量为G，求地球的质量和密度.注意求天体质量的两条思路：卡文迪许法和卫星旋转法练习2.已知人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与地心的连线扫过的角度为?.求地球的质量.卫星旋转法练习3.已知万有引力常量为G,再知道下列哪组物理量,即可求出地球的质量:A.月球绕地球做圆周运动的周期T以及月球中心到地球中心的距离rB.地球绕太阳运动的周期T及地球中心到太阳中心间的距离rC.地球表面重力加速度g及地球半径RD.地球自转周期T0及地球半径R【AC】E.在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星的周期T练习4.已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球表面重力加速度为g,试求:(1)赤道上的物体随地球自转的向心加速度a1(2)在地球表面附近绕地球做匀速圆运动的卫星的加速度a2(3)距地面高h处绕地球做匀速圆周运动的卫星的加速度a3练习5.某小行星的半径为16km,形状可近似看做球体,其密度与地球密度相同.已知地球半径为6400km,地球表面重力加速度为g,则该小行星表面的重力加速度g′为:A.400gB.g/400C.20gD.g/20【B】练习6.在天体运动中，将两颗彼此距离较近的恒星称为双星.它们围绕两星球连线上的某一点作圆周运动.由于两星间的引力而使它们在运动中距离保持不变.已知两星质量分别为M1和M2，相距L，求它们各自的环绕半径和角速度.双星问题变式.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.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O做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,已知引力常量为G.(1)若已知S1和S2的距离为r,求两星的总质量.(2)若已知S1到O点的距离为r1,求S2的质量.rS1S2O三.人造卫星宇宙速度（一）三种宇宙速度：第一宇宙速度（环绕速度）：7.9km/s第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s1.已知地球质量M,万有引力常量G,地球卫星围绕地球做圆周运动,轨道半径为r.求卫星的(1)加速度a.(2)线速度v.(3)角速度?.(4)周期T.(5)随r减小,a,v,?,T分别怎样变化?(6)求最大速度,最大加速度,最小周期.FvrRv1已知地球半径R,地球表面重力加速度g.卫星绕地球做圆周运动,轨道半径为r.求卫星的练习2.如图所示,圆a的圆心在地球的自转轴线上,圆b、c、d的圆心均在地球的地心上,对绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星而言：A.卫星的轨道可能为aB.卫星的轨道可能为cC.卫星的轨道可能为dD.同步卫星的的轨道只能为b【BCD】练习3．据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运行周期127min.若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用上述条件不能求出的是:A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月运行的速度D.卫星绕月运行的加速度【B】练习4．1990年4月25日，科学家将哈勃天文望远镜送上距地球表面约600km的高空，使得人类对宇宙中星体的观测与研究有了极大的进展.假设哈勃望远镜沿圆轨道绕地球运行.已知地球半径为6.4×106m，利用地球同步卫星与地球表面的距离为3.6×107m这一事实可得到哈勃望远镜绕地球运行的周期.以下数据中最接近其运行周期的是:A．0.6小时B．1.6小时C．4.0小时D．24小时【B】练习5.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为R，线速度为v，周期为T，若要使它周期变为2T，可能的方法是:A．R不变，使线速度变为v/2B．v不变，使轨道半径变为2RC．轨道半径变为D．无法实现【C】练习1.已知地球半径为R=6.4×106m,g=10m/s2,估算同步卫星的高度.(结果只保留2位有效数字)问题4.同步卫星的轨道、高度、速度例7.