万有引力定律 (3).ppt

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1、现在学习的是第1页，共23页1、万有引力定律：221121067.6,kgmNGrMmGF现在学习的是第2页，共23页适用条件：现在学习的是第3页，共23页例1:对于万有引力定律的表达式F=Gm1m2/r，下列说法正确的是( )A.公式中G为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的B.当r趋近于0时，万有引力趋近于无穷大C.m1、m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力D.公式中的F应理解为m1、m2所受引力之和A现在学习的是第4页，共23页例2:(08宁夏23)天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动

2、特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量。（引力常量为G） m1m2o现在学习的是第5页，共23页2、万有引力和重力（1）地面上的物体的重力和万有引力的关系在两极：重力等于万有引力除两极外重力是万有引力的分力，在处理问题时可认为重力约等于万有引力（2）在空中的物体的重力和万有引力的关系重力等于万有引力= mg0 2MmGR2MmGr= mg 20()RgRhg =GM=R2gGM=r2g黄金代换现在学习的是第6页，共23页3、天体运动：把天体运动近似看成匀速圆周运动，向心力来源

3、于万有引力rTmrmwrvmrMmG2222)2(现在学习的是第7页，共23页4、人造卫星现在学习的是第8页，共23页5、卫星绕行速度、角速度、周期与半径的关系rGMv GMrT3243rGMw 现在学习的是第9页，共23页6、地球同步卫星：所谓地球同步卫星，是相对于地面静止的和地球具有相同周期的卫星，同步卫星必须位于赤道平面内，且到地面的高度一定。现在学习的是第10页，共23页例3：可以发射一颗这样的人造地球卫星，使其圆轨道( )（2000年，安徽） A. 与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面同心圆B. 与地球表面上某一经度线所决定的圆是共面同心圆C. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且

4、卫星相对于地球表面是静止的D. 与地球表面上的赤道线是共面同心圆，但卫星相对于地球表面是运动的 CD现在学习的是第11页，共23页例4：关于人造地球卫星，下列说法中正确的是 ( )A.运行的轨道半径越大，线速度越大B.卫星绕地球运行的环绕速率可能等于8km/sC.卫星的轨道半径越大，周期也越大D.运行的周期可能等于80分钟现在学习的是第12页，共23页例例5 5: :发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1 1，然后经点火，使其沿椭圆轨道然后经点火，使其沿椭圆轨道2 2运行，最后再次点火，将卫运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道星送入同步圆

5、轨道3 3轨道轨道1 1、2 2相切于相切于Q Q点，轨道点，轨道2 2、3 3相切相切于于P P点点( (如图如图) )则当卫星分别在则当卫星分别在1 1、2 2、3 3轨道上正常运行时，轨道上正常运行时，以下说法正确的是以下说法正确的是( ( ) )A A卫星在轨道卫星在轨道3 3上的速率大于在轨道上的速率大于在轨道1 1上的速率上的速率B B卫星在轨道卫星在轨道3 3上的角速度小于在轨道上的角速度小于在轨道1 1上的角速度上的角速度C C卫星在轨道卫星在轨道1 1上经过上经过Q Q点时的速度等于它在轨道点时的速度等于它在轨道2 2上经过上经过Q Q点时的速度点时的速度D D卫星在轨道卫星

6、在轨道2 2上经过上经过P P点时的加速度等于它在轨道点时的加速度等于它在轨道3 3上经过上经过P P点的点的加速度加速度BD现在学习的是第13页，共23页例6:(05江苏5)某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆,由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用EK1、EK2分别表示卫星在这两个轨道上的动能，则（ ）A.r1r2 EK1r2 EK1EK2 C.r1EK2 D.r1r2 EK1EK2 B现在学习的是第14页，共23页现在学习的是第15页，共23页2、抓住两条思路天体问题实际上是万有引力定律、匀速圆周运动规律的综合应用，解决问题的基本思路有两条：思路1、利用在中

7、心天体表面或表面附近，万有引力近似等于重力，GMm/R2 =mg0 ( g0 表示天体表面的重力加速度） 思路2、利用万有引力提供向心力由此得到一个基本方程GMm/R2=ma现在学习的是第16页，共23页 1、两颗人造卫星的质量之比m1 m21 2，轨道半径之比R1 R23 1求：(1)两颗卫星运行的线速度之比；(2)两颗卫星运行的角速度之比；(3)两颗卫星运行的周期之比；(4)两颗卫星运行的向心加速度之比；(5)两颗卫星运行的向心力之比 现在学习的是第17页，共23页将卫星的运动近似看成匀速圆周运动，其所需向心力系万有引力，即应用时根据实际情况选用适当公式进行分析为求解此类问题的基本方法现在

8、学习的是第18页，共23页2、1999年11月20日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“神舟”号载人实验飞船，在飞船中进行了多项研究。假设飞船在太空中沿离地面高度为h的圆轨道上运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g,求飞船的运行周期。现在学习的是第19页，共23页)()2()(22hRTmhRMmGmgRMmG2ghRRhRT)(2现在学习的是第20页，共23页3、在天体演变的过程中，红色巨星发生“超新星爆炸”后，可能形成中子星（电子被迫同原子核中的质子相结合而形成中子),中子星具有极高的密度。 若已知某中子星的密度为1.01013kg/m3 ，该中子星的卫星绕它作圆轨道运动，试求该中子星的卫星运行的最小周期。（引力恒量G=6.6710-11Nm2/kg2)现在学习的是第21页，共23页sGT119. 03RTmRMmG22)2(GMRT324334RVM现在学习的是第22页，共23页感谢大家观看现在学习的是第23页，共23页