惠阳区中山中学高中物理二：学案万有引力定律的应用.docx

学必求其心得，业必贵于专精

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第二节万有引力定律的应用（学案)

高一班座号姓名成绩

一、学习要点

1、会应用万有引力定律计算天体的质量；

2、懂得如何计算人造卫星的环绕速度；

3、知道第二和第三宇宙速度。

二、课堂学习

1、根据行星运动的情况，可求出向心力和向心加速度，而向心力是由提供的.

2、太阳的质量、天体的密度可这样计算：

3、第一宇宙速度（环绕速度）等于，它是人造卫星的最小发射速度和最大环绕速度.

4、第二宇宙速度（脱离速度）等于,它是物体脱离地球引力束缚的最小发射速度。

5、第三宇宙速度（逃逸速度）等于,它是物体脱离太阳引力束缚的最小发射速度.

三、讨论与交流

1、如何求解天体运动问题？

2、第一宇宙速度如何计算？

四、例题与分析

行星A和行星B是两个均匀球体，行星A的卫星沿圆轨道运行的周期为TA，行星B的卫星沿圆轨道运行的周期为TB，两卫星绕各自行星的表面运行，已知TA:TB=1：4，行星A、B的半径之比为RA:RB=1：2，求：

（1)这两颗行星的密度之比ρA:ρB。

（2）这两颗行星表面的重力加速度之比gA:gB。

五、课堂练习

1、已知下面的哪组数据和引力常量,可以算出地球的质量M？

A、月球绕地球运动的周期及月球和地球中心的距离

B、地球绕太阳运动的周期及地球和太阳中心的距离

C、人造地球卫星卫星在地面附近的运行速率和运行周期

D、地球绕太阳运动的速度及地球和太阳中心的距离

2、有两颗人造地球卫星，它们的质量之比为m1：m2=1:2，它们运行的纯速度大小之比为v1：v2=1：2,则：

A、它们运行的周期之比为8：1B、它们运行的轨道半径之比为4:1

C、它们运行的向心力之比为1:32D、它们运行的向心加速度之比为1：8

3、下列说法正确的是：

A、海王星和冥王星是人们根据万有引力定律计算出的轨道而发现的

B、天王星是人们根据万有引力定律计算的轨道而发现的

C、天王星运行的轨道和根据万有引力定律计算出来的轨道不符，主要是由于天王星受到冥王星的万有引力作用

D、以上说法均不对

4、绕地球运行的航天站中：

A、可用弹簧秤测物体重力的大小B、可用托里拆利实验测舱内的气压

C、可用天平测物体的质量D、可用弹簧秤测水平方向的拉力

六、课外训练

1、已知下面的哪组数据，可以计算出地球的质量M地（已知引力常量G)（)

A。地球表面的重力加速g和地球的半径R

B.月球绕地球运动的周期T1及月球到地球中心的距离R1

C。地球绕太阳运动的周期T2及地球到太阳中心的距离R2

D。地球“同步卫星”离地面的高度h

2、若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转周期为T,引力常量为G，则由此可求出（）

A.行星的质量B.太阳的质量C。行星的密度D.太阳的密度

3、一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动，宇航员要估测星球的密度,只需要测定飞船的（)

A．环绕半径B.环绕速度C.环绕周期D。环绕角速度

4、一物体在某星球表面附近自由落体，在连续两个1秒内下落的高度依次为12m，20m，则该星球表面的重力加速度的值为（)

A.12m/s2B.10m/s2C。8m/s2D.16m/s2

5、月亮绕地球转动的周期为T、轨道半径为r,则由此可得地球质量的表达式为_________。（万有引力恒量为G)

6、如果某恒星有一颗卫星,此卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒星的平均密度为。(万有引力恒量为G）

7、若在相距甚远的两颗行星A和B的表面附近各发射一颗卫星a和b，测得卫星a绕行星A的周期为Ta，卫星b绕行星B的周期为Tb，这两颗行星的密度之比＝。

［参考答案]

BD

2。B

3。C

4。C

5.

6。

7、