万有引力教案.doc
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PAGE\*MERGEFORMAT4万有引力教案知识梳理万有引力定律:eq\o\ac(○,1)自然界的一切物体都相互吸引,两个物体间的引力的大小,跟它们的质量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。eq\o\ac(○,2)公式:,G=6.67×10-11N.m2/kg2eq\o\ac(○,3)适用条件:适用于相距很远,可以看做质点的两物体间的相互作用,质量分布均匀的球体也可用此公式计算,其中r指球心间的距离。万有引力定律的应用:eq\o\ac(○,1)讨论重力加速度g随离地面高度h的变化情况:物体的重力近似为地球对物体的引力,即mg=G。所以重力加速度g=G,可见,g随h的增大而减小。eq\o\ac(○,2)求天体的质量:通过观天体卫星运动的周期T和轨道半径r或天体表面的重力加速度g和天体的半径R,就可以求出天体的质量M。eq\o\ac(○,3)求解卫星的有关问题:根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。由G=m得V=,由G=mr(2π/T)2得T=2π。由G=mrω2得ω=,由Ek=mv2=G。三种宇宙速度:eq\o\ac(○,1)第一宇宙速度V1=7.9Km/s,人造卫星的最小发射速度;2.第二宇宙速度V2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度;(3)第三宇宙速度V3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。P123Q典型例题:1.将卫星发射至近地圆轨道1(如图所示),然后再次点火,将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:A.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。B.卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度。C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。D.卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度2、火星的质量和半径分别约为地球的和,地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为B(08江苏卷)A.0.2gB.0.4gC.2.5gD.5g3、由于地球的自转,使得静止在地面的物体绕地轴做匀速圆周运动。对于这些做匀速圆周运动的物体,以下说法正确的是D(08广东理科基础)A.向心力指向地心B.速度等于第一宇宙速度C.加速度等于重力加速度D.周期与地球自转的周期相等同步训练:1.登月飞行器关闭发动机后在离月球表面112km的空中沿圆形轨道绕月球飞行,周期是120.5min.已知月球半径是1740km,根据这些数据计算月球的平均密度.(G=6.67×10-11N•m2/kg2)2.2003年10月15日,我国成功发射航天飞船“神舟”号,绕地球飞行14圈安全返回地面,这一科技成就预示我国航天技术取得最新突破。据报道飞船质量约为10t,绕地球一周的时间约为90min。已知地球的质量M=6×1024kg,万有引力常量G=6.67×10-11N·m2·kg-2。设飞船绕地球做匀速圆周运动,由以上提供的信息,解答下列问题:(1)“神舟”号离地面的高度为多少km?(2)“神舟”号绕地球飞行的速度是多大?(3)载人舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程,若空气阻力与速度平方成正比,比例系数为k,载人舱的质量为m,则此匀速下落过程中载人舱的速度多大3.两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量。4.从地球上发射的两颗人造地球卫星A和B,绕地球做匀速圆周运动的半径之比为RA∶RB=4∶1,求它们的线速度之比和运动周期之比.5.已知地球半径R=6.4×106m,地球质量M=6.0×1024kg,地面附近的重力加速度g=9.8m/s2,第一宇宙速度v1=7.9×103km/s.若发射一颗地球同步卫星,使它在赤道上空运转,其高度和速度应为多大?