万有引力定律发现的意义运用1地球表面处的物体所受的重力.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:22 大小:408KB 金币:10 举报 版权申诉
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F——万有引力;G——引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2;m1m2表示两个物体的质量;r表示两个物体间的间距1:两物体间的距离远大于物体本身大小时,两物体可视为质点,r为两质点间的间距。2:两个均匀球体,r为两球心间距离。3:均匀球体与形状、大小均可忽略不计的物体间,r为质点到球心的距离。a它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一起来,它第一次揭示了自然界中一种基本相互作用的规律;b在文化发展上也有重要的意义。(5)运用:2计算天体的质量、密度(2)地球对地球表面上(或地表附近上空)的物体的万有引力等于物体所受的重力:GMm/r2=mg人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动必须具有的速度,叫第一宇宙速度,也叫环绕速度。2对于人造地球卫星,由GMm/r2=mV2/r可得V=,这一速度指的是人造地球卫星在轨道上的运行速度,其大小随轨道半径的增大而减小.但是由于人造地球卫星发射过程中要克服地球引力做功,增大势能,所以将卫星发射到地球越远的轨道上,在地面上所需的发射速度却越大.6求任一星球上的第一宙宇速度都可用V=求解。7在卫星上的物体都处于完全失重状态凡与重力有关的仪器都不能正常使用、与重力有关的实验也不能做成。说明:三个宇宙速度都是在地面上时的发射速度,并非在宇宙空间的运行速度。4同步卫星卫星运转的角速度与地球自转的角速度相同或两者运转的周期相同,这样的卫星叫做地球同步卫星。(3)地球同步卫星距地面的高度是确定的.例1:甲、乙两个质点间的万有引力大小为F,若甲质点的质量不变,乙质点的质量增加到原来的2倍,同时,它们之间的距离减为原来的一半,则甲、乙两物体间的万有引力大小将变为()。A:FB:F/2C:8FD:4F例题3:一物体在地球表面处的重为40N,则在离地h=R地处的重为多大?在地心处的重又为多大?解:由GMm/r2=m(4π2r)/T2——(1)而GM=gR2(R为地球半径)——(2)由①②得:r3=R2gT2/4π2(π2≈g)代入数据后得到:r=4×108(m)解:G=32Ng=10m/s2m=3.2kg又18—mg/=mag/=5/8(m/s2)又由g=GM/R2g/=GM/(R+h)2解得:h=3R例7一小球在某一星球表面上自由下落,2s内下降了39.2m,若该星球的半径为地球半径的一半,则它的质量为地球的多少倍?例9一组太空人乘坐太空穿梭机前往修理位于离地球表面6×105m的圆形轨道的哈勃太空望远镜H,如图中所示,穿梭机位于S处关闭推动火箭发动机,设G为万有引力常数,地球质量为Me,地球半径为6.4×106m,1穿梭机内,质量为70kg的太空人视重是多少?2轨道上的重力加速度为多大?3穿梭机在轨道上的速度和周期?例10某一星球自转一周,时间T0=6h,若弹簧秤在其“赤道上”比在“两极”处测同一物体的重量时,读数减小了10%,设想该行星自转角速度加快到某一值时,在“赤道”上的物体会自动飘起来,这时该行星自转的周期为多大?例11:关于绕地球作圆周运动的宇宙飞船,以下正确的是()A.两飞船,只要它们的速率相等,则它们轨道半径和运行周期相等.B.在同一轨道上沿同方向运行的前后两飞船,要想对接,只要后面一飞船逆着飞行方向喷气加速即可.C.宇航员从舱内走出离开飞船,则飞船所受万有引力减小、速率变小.D.飞船若朝着飞行方向喷气,则其轨道半径将变小。例12我国1984年发射出一颗同步卫星,这颗卫星位于赤道上空相对地面静止不动,已知地球半径是R,质量是M,自转周期T,万有引力恒量G,那么这颗卫星距地面高度的表达式是_____________。