万有引力高三复习.ppt
万有引力和人造卫星万有引力和人造卫星分析高考分析高考 本章内容仍为高考必考内容，近三年本章内容仍为高考必考内容，近三年江苏考卷中主要以江苏考卷中主要以选择题选择题形式出题，分值形式出题，分值为为3分分，难度一般或较容易难度一般或较容易，重点考察万，重点考察万有引力与有引力与重力、重力加速度重力、重力加速度关系以及万有关系以及万有引力与引力与卫星问题卫星问题。一一.万有引力定律万有引力定律1、内容、内容:自然界中任何两个物体都有互相吸引力自然界中任何两个物体都有互相吸引力,引引力的大小跟这两个物体的质量成正比力的大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的跟它们的距离的二次方成反比距离的二次方成反比.G叫做引力常量叫做引力常量,等于等于质量都是质量都是1kg的物体的物体相距相距1m时的相互作用力，由时的相互作用力，由卡文迪许卡文迪许通过通过扭扭秤实验秤实验首次测得首次测得2.公式公式:kgmNG/.1067.6211-=2rm1GF=m21.定律适用的条件定律适用的条件理解：理解：（3）对于两个对于两个密度分布均匀密度分布均匀的球体或球壳，的球体或球壳，r指两个球心间距离指两个球心间距离(1)适用于质点适用于质点(2)当两物体之间的距离远大于物体本身的大当两物体之间的距离远大于物体本身的大小时，公式也可适用。小时，公式也可适用。2、数学特点：、数学特点：平方反比平方反比（与库仑定律类似与库仑定律类似）3、万有引力遵守牛顿第三定律、万有引力遵守牛顿第三定律例例1.如图，设想在月球的两极间如图，设想在月球的两极间打通一条隧道，当一个物体从打通一条隧道，当一个物体从图中图中A点由静止开始在月球的万点由静止开始在月球的万有引力作用下穿越隧道到达有引力作用下穿越隧道到达B点点过程中，以下说法正确的有过程中，以下说法正确的有A.速度先增大后减小速度先增大后减小B.加速度先增大后减小加速度先增大后减小C.到达月球球心时万有引力为到达月球球心时万有引力为无限大无限大D.到达球心时加速度为零到达球心时加速度为零AB可见，可见，g由由M、R决定决定可见，可见，g与与h是有关系的，是有关系的，h越大，越大，g越小越小2)(hRGMg+=2)(hRmGMmg+=2RmGMmg=二二.万有引力定律应用万有引力定律应用1 重力与重力加速度重力与重力加速度1.不考虑地球自转不考虑地球自转例例2火星的质量和半径分别约为地球的火星的质量和半径分别约为地球的1/10和和1/2，地球表面的重力加速度为，地球表面的重力加速度为g，则火星，则火星表面的重力加速度约为表面的重力加速度约为A0.2gB0.4gC2.5gD5g08江苏高考题江苏高考题例例3英国新科学家（英国新科学家（NewScientist）杂）杂志评选出了志评选出了2008年度世界年度世界8项科学之最，在项科学之最，在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径约列其中，若某黑洞的半径约45km，质量和半，质量和半径的关系满足径的关系满足（其中（其中C为光速），则为光速），则该黑洞表面重力加速度数量级为该黑洞表面重力加速度数量级为A108m/s2B1010m/s2C1012m/s2D1014m/s209江苏高考题江苏高考题例例4.某宇航员在地球表面用体重计称得体重为某宇航员在地球表面用体重计称得体重为800N，在以加速度，在以加速度a10m/s2竖直上升的火箭竖直上升的火箭中称得视重为中称得视重为850N，已知地球表面重力加速度，已知地球表面重力加速度为为10m/s2,忽略地球公转的影响，根据以上数忽略地球公转的影响，根据以上数据据A可以求出宇航员的质量可以求出宇航员的质量B可以求出火箭此时距地面的高度可以求出火箭此时距地面的高度C可以求出火箭此时所在处的重力加速度可以求出火箭此时所在处的重力加速度D可以求出火箭此时所受万有引力的大小可以求出火箭此时所受万有引力的大小2RGMg极极=2.考虑地球自转考虑地球自转(地球表面）地球表面）m2RGMmg两极两极=F万万g赤道赤道=g两极两极-a向心向心mg赤道赤道=F万万-F向心向心重力和向心力是万有引力的重力和向心力是万有引力的两个分力！两个分力！理解：理解：G=mg=NNF万万F万万F万万NNF向心向心GF向心向心a向心向心=r 2r例例6.已知一个质量为已知一个质量为m的物体在北极地面测得重的物体在北极地面测得重力为力为G1,在赤道地面测得重力为在赤道地面测得重力为G2，又知道地，又知道地球自转周期为球自转周期为T,在引力常量未知情况下仅由以在引力常量未知情况下仅由以上三个数据上三个数据A.可推测出地球自转产生的赤道处向心加速度可推测出地球自转产生的赤道处向心加速度B.可推测出地球的半径可推测出地球的半径C.可推测出地球质量可推测出地球质量D.可推测出地球密度可推测出地球密度探究：探究：假如地球自转速度越来越快，将假如地球自转速度越来越快，将会出现哪些现象？会出现哪些现象？三三.万有引力定律应用万有引力定律应用2 测量中心天体的质量和密度测量中心天体的质量和密度基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近基本思路：在研究天体的运动问题中，我们近似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速似地把一个天体绕另一个天体的运动看作匀速圆周运动，根据圆周运动，根据F万万=F向心向心可计算中心天体质量可计算中心天体质量,若知道中心天体半径，若知道中心天体半径，又可求其密度。又可求其密度。例例5.已知某卫星轨道半径为已知某卫星轨道半径为r，绕地球周期为，绕地球周期为T，地，地球质量为多少？若地球半径为球质量为多少？若地球半径为R,地球密度为多少？地球密度为多少？拓展思考拓展思考:假如将来你有机会驾驶飞船探测月假如将来你有机会驾驶飞船探测月球球,要探测月球质量和密度要探测月球质量和密度,你觉得最少可以做你觉得最少可以做哪些测量哪些测量?24GMmpT2r2=mr4 R33p=M=GT2R3r33解：解：
