万有引力天体运动.pptVIP

练习４：运载火箭发射升空的过程中，当火箭的加速度为４.９ｍ／ｓ２时，在火箭内用台秤测得一质量为１千克的物体的重力为９.８Ｎ。求此时火箭离地面的高度是地球半径的多少倍？01一倍0201练习５.在某一行星的极点附近测得质量为m的物体的重力为G1，在该行星的赤道附近测得该物体的重力为G2，求该行星的赤道上物体随行星自转的向心加速度。02答案：（G1-G2）/m新课3：万有引力和天体运动应用问题一.解题思路：1.两个理想处理①恒星(行星)对绕行的行星（卫星）的万有引力理想化为行星（卫星）受到的合力。②行星（卫星）的绕行运动理想化为匀速圆周运动。2.一个核心方程：F引=Fn由运动条件适当选择向心加速度an的展开式两点注意：．天体外某一点物体所受的重力等于万有引力，即：二.天体运动应用问题１、天体质量和密度的计算分析思路：根据围绕天体运行的行星（或卫星）的运动情况，求出行星（或卫星）的向心加速度．而向心力是由万有引力提供的．这样，利用万有引力定律和圆周运动的知识，可列出方程，导出计算中心天体（太阳或行星）的质量的公式．计算表达式设是太阳的质量m，m是某个行星的质量，r是它们之间的距离，T是行星绕太阳公转的周期，那么行星做匀速圆周运动所需向心力为：而行星运动的向心力是由万有引力提供的，所以如果测出行星绕太阳公转周期T，它们之间的距离r，就可以算出太阳的质量．由此可以解出同样，根据月球绕地球的运转周期和轨道半径，就可以算出地球的质量．注意：用测定环绕天体（如卫星）的轨道半径和周期方法测量，不能测定环绕天体自身的质量．例题8：已知金星绕太阳公转的半径ｒ和周期Ｔ以及万有引力恒量Ｇ，试求太阳的质量。已知月球绕地球公转的周期Ｔ和万有引力恒量Ｇ以及月球的半径Ｒ能求出地球的质量吗？不能解析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以练习６.某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4.5?103s，则该星球的平均密度是多少？

（万有引力恒量Ｇ已知）贴地飞行时，该星球的平均密度为：联立上面三式得：代入数值：可得：练习７.若你来到了一个已知半径为R的行出此行星的密度吗？若能请写出计算式。星上，你能借助一把直尺和一个秒表测算（万有引力恒量Ｇ已知）01例题9.太阳光经500s到达地球，地球的02半径是6400km，试估算太阳质量与地03球质量的比值（取1位有效数字）04注意:①在做这类估算题时，地面处的重力05加速度、年、月、日等数据可作为已知量，06题目将不再给出。07在做天体运动题时，万有引力恒量Ｇ、08星球质量和半径题目若不给出则视为未知。练习８.已知地球的半径为R，请写出在01赤道上空一颗相对地球静止的同步卫星02离地面的高度的计算式．（请设定其它03已知量的符号）04Ｔ－－天（地球自转周期）05ｇ－－地球表面重力加速度06练习9.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面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为V0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。υ=√8π2r3h/T2r02+υ02例题9：两颗靠得很近的恒星称为双星，这两颗星各以一定的速率绕他们连线上的某一点O转动，才不至于由于万有引力的作用而吸到一起。已知这两颗星的质量分别为ｍ１和ｍ２，两者相距Ｌ则这两颗星绕O点转动的半径之比为____;周期Ｔ＝________。01（万有引力恒量Ｇ已知）02２．双星问题练习10.宇宙中双星系统,若大星质量是小星质量m的3倍,由于做圆周运动,它们间距保持r不变,则小星做圆周运动的线速度大小为__________Ｒ２Ｒ１（万有引力恒量Ｇ已知）练习11.经过天文望远镜长期观察，人们在宇宙中已经发现了许多双星系统。双星系统由两个星体构成，其中每个星体的线度都远小于它们之间的距离，一般双星系统距离其他星体很远，可以当作孤立系统处理。现观察到一对双星A、B绕它们连线上的一点做匀速圆周运动，其周期为T，A、B之间的距离为L，它们的线速度之比v1/v2＝2/1，试求这两颗星体的质量。（万有引力恒量Ｇ已知）３、解体问题例题10：由于地球的自转，地球表面的物体需要向心力，由于地球的自转的角速度不大，所以地球赤道表面物体随地球自转所需的向心力只接