萬有引力定律課件11

1、萬有引力定律復(fù)習(xí),一.概念和規(guī)律(教學(xué)與測試 第八節(jié)),二.習(xí)題,1.選擇題,2.論述與解答,學(xué)·科·網(wǎng),學(xué)·科·網(wǎng),1.人造地球衛(wèi)星在運行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運動軌道半徑會逐漸減小，在此進程中，以下說法中正確的是 ( ) A．衛(wèi)星的速率將增大 B．衛(wèi)星的周期將增大C．衛(wèi)星的向心加速度將減小

2、 D．衛(wèi)星的向心力將減小E. 衛(wèi)星與地球系統(tǒng)機械能將減少,A E,學(xué)·科·網(wǎng),學(xué)·科·網(wǎng),2.人造衛(wèi)星在軌道上繞地球做圓周運動，它所受的向心力F跟軌道半徑r的關(guān)系是 ( ) A．由公式F=,B．由公式F=mω2r可知F和ω2成正比C．由公式F=mωv可知F和r無關(guān)D．

3、由公式F=,可知F和r2成反比,可知F和r成反比,E.若地球質(zhì)量已知,那么r,T,v,ω,a向五個物理量中,知道一個就可以求出其它四個.,AE,學(xué)·科·網(wǎng),3.人造地球衛(wèi)星在環(huán)繞地球的軌道上做勻速圓周運動時，以下敘述不正確的是( ) A．衛(wèi)星的線速度一定大于第一宇宙速度 B．衛(wèi)星的線速度一定小于或等于第一宇宙速度 C．在衛(wèi)星中用彈簧秤稱一物體，讀數(shù)為零 D．在衛(wèi)星中一個天平的

4、兩個盤上，左盤中放置質(zhì)量m的物體，右盤中未加砝碼，天平也可能平衡。,E.在衛(wèi)星中燒水.水會沸騰.,BCD,學(xué)·科·網(wǎng),4.通信衛(wèi)星又叫同步衛(wèi)星，下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法中不正確的是 ( )A．所有的地球同步衛(wèi)星都位于地球的赤道平面內(nèi)B．所有的地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相等C．所有的地球同步衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動的角速度都相等D．所有的地球同步衛(wèi)星離地心的距離都相等,E.同步衛(wèi)星相對其正下方

5、地球上的某點線速度為0.,F.所有同步衛(wèi)星繞地軸的轉(zhuǎn)動方向都是一致的.,G.我國的同步衛(wèi)星通常定位于我國國土的正上方,BEG,學(xué)·科·網(wǎng),5.一顆人造地球衛(wèi)星距地面的高度為h,設(shè)地球半徑為R，衛(wèi)星運動周期為T，地球表面處的重力加速度為g,則該同步衛(wèi)星的線速度的大小應(yīng)該為( )A．,B．2,R/T,C．,D．,用什么解法? 是從題干直接推導(dǎo)還是逐個辨析選項?,C,學(xué)·科·網(wǎng),6.關(guān)于“亞洲

6、一號”地球同步通信衛(wèi)星，下列說法中正確的是：A．它的運行的速度約7.9km/sB．已知它的質(zhì)量是1.42T,若將它的質(zhì)量增為2.84T,其同步的軌道的半徑將變?yōu)樵瓉淼?倍C．它可以繞過北京的正上方，所以我國可以利用它進行電視轉(zhuǎn)播。D．它距地面的高度約是地球半徑的5倍，所以它的向心加速度約是地面處的重力加速度的1/36,E.我國駐華盛頓記者可以租用美國上方的同步衛(wèi)星直接將布什講話的聲音和圖像傳回國內(nèi).,AD,學(xué)·科&

7、#183;網(wǎng),7.地球赤道上的物體加速度為ｇ，物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為ａ，要使赤道上物體“飄”起來，則地球的轉(zhuǎn)速應(yīng)為原來的：?。?、ｇ／ａ倍　　?。隆?Ｃ、,Ｄ、,,B,學(xué)·科·網(wǎng),8.一圓柱形飛船的橫截面半徑為r，使這飛船繞中心軸O自轉(zhuǎn)，從而給飛船內(nèi)的物體提供了“人工重力”。若飛船繞中心軸O自轉(zhuǎn)的角速度為ω，那么“人工重力”中的“重力加速度g”的值與離開轉(zhuǎn)軸O的距離L的關(guān)系是（其中k為比例系數(shù)）（

8、 ）,D.,,g=kL,,A,學(xué)·科·網(wǎng),1.(1)試由萬有引力定律推導(dǎo)：繞地球做圓周運動的人造衛(wèi)星的周期T跟它軌道半徑r的3/2次方成正比.（2）A、B兩顆人造衛(wèi)星繞地球做圓周運動，它們的圓軌道在同一平面內(nèi)，周期之比是,若兩顆衛(wèi)星的最近距離等于地球半徑R，求這兩顆衛(wèi)星的周期各是多少？從兩顆衛(wèi)星相距最近開始計時到兩顆衛(wèi)星相距最遠至少經(jīng)過多少時間？已知在地面附近繞地球做圓周運動的衛(wèi)星周期為T0.,,,,2.兩顆靠得

9、很近的天體，離其他天體非常遙遠，靠相互吸引力一起以連線上某一點為圓心分別作圓周運動，從而保持兩者之間的距離不變，這樣的天體稱為“雙星’.現(xiàn)測得兩星中心距離為R，運動周期為T，求：雙星的總質(zhì)量。解：設(shè)雙星的質(zhì)量分別為M1、M2。它們繞其連線上的O點以周期T作勻速圓周運動，由萬有引力定律及牛頓第二定律得：,聯(lián)立解得：,上述結(jié)果是否正確？若正確，請列式證明：若錯誤，請求出正確結(jié)果。,,,答案,3.2004年，我國現(xiàn)代版的“嫦娥奔月”正式開演

10、，力爭2006年12月正式發(fā)射。媒體曾報道從衛(wèi)星圖片和美、蘇（原蘇聯(lián)）兩國勘測結(jié)果證明，在月球的永暗面存在著大量常年以固態(tài)形式蘊藏的水冰。但根據(jù)天文觀測，月球半徑為R=1738km，月球表面的重力加速度約為地球表面的重力加速度的1/6，月球表面在陽光照射下的溫度可達127℃，此時水蒸氣分子的平均速度達到v0=2000m/s。試分析月球表面沒有水的原因。（取地球表面的重力加速度g=9.8m/s2）（要求至少兩種方法）.,解法一：假定月球

11、表面有水，則這些水在127℃時達到的平均速度v0=2000m/s必須小于月球表面的第一宇宙速度，否則這些水將不會降落回月球表面，導(dǎo)致月球表面無水。取質(zhì)量為m的某水分子，因為GMm/R2=mv12/R2，mg月=GMm/R2，g月=g/6，所以代入數(shù)據(jù)解得v1=1700m/s，v1＜v0，即這些水分子會象衛(wèi)星一樣繞月球轉(zhuǎn)動而不落到月球表面，使月球表面無水。,解法二：設(shè)v0=2000m/s為月球的第一宇宙速度，計算水分子繞月球的運行半徑R1

12、，如果R1＞R，則月球表面無水。取質(zhì)量為m的某水分子，因為GMm/R12=mv02/R12，mg月=GMm/R12，g月=g/6，所以R1=v02/g月=2.449×106m，R1＞R，即以2000m/s的速度運行的水分子不在月球表面，也即月球表面無水。,解法三：假定月球表面有水，則這些水所受到的月球的引力必須足以提供水蒸氣分子在月球表面所受到的向心力，即應(yīng)滿足：mg月＞GMm/R2，當(dāng)v=v0=2000m/s時，g月＞v02

13、/R=2.30m/s2，而現(xiàn)在月球表面的重力加速度僅為g/6=1.63m/s2，所以水分子在月球表面所受的重力不足以提供2000m/s所對應(yīng)的向心力，也即月球表面無水。,解法四：假定有水，則這些水所受到的月球的引力必須足以提供水蒸氣分子在月球表面所受到的向心力，即應(yīng)滿足：mg月＞GMm/R2，，即應(yīng)有g(shù)月R＞v2而實際上： g月R=2.84×106m2/s2，v02=4×106m2/s2，所以v02＞g月R即以20