【高中物理】万有引力理论的成就(环绕天体的运行、双星系统) 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第七章万有引力与宇宙航行§7.32万有引力理论的成就(环绕天体的运行、双星系统)

A知识回顾：默写！！！两条基本思路1.表面模型:万有引力等于重力2.环绕模型:万有引力提供向心力

黄金代换：GM=gR2

已知地球、火星都绕太阳转动，火星的公转半径是地球的公转半径的1.5倍，根据以上材料思考：(1)地球、火星遵循什么样的动力学规律？(2)如何比较火星与地球的线速度、角速度、周期以及向心加速度的大小？系统集成第70页

设质量为m的环绕天体绕另一质量为M的中心天体做半径为r的匀速圆周运动

r变大，ω变小r变大，v变小r变大，T变大r变大，an变小一、环绕天体的运行规律r变大时,向心加速度、线速度、角速度、周期的大小怎么变？越远越慢一定四定[针对训练2](多选)如图所示，a、b、c是地球大气层外圈圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等，且小于c的质量，则(

)A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度ABD系统集成第71页思考：若abc质量关系不清楚,能不能比较abc所需向心力的大小？二、双星系统双星系统：双星是宇宙中两颗靠得比较近的恒星，它们离其它星球都较远，因此其它星球对它们的万有引力可以忽略不计，仅通过两者之间的万有引力相互作用，保持两者之间的相对距离不变。它们绕两者连线上某固定点做匀速圆周运动思考:1.它们的受力(向心力来源)有什么特点？2.它们的运动有什么特点？3.它们的旋转半径有什么关系？二、双星系统(3).双星的轨道半径之和等于双星之间的距离

即

r1＋r2＝L

(2).周期T、角速度ω相同:

ω1＝ω2

,T1＝T21.双星特点二、双星系统(3).r1＋r2＝L

(2).ω1＝ω2,T1＝T21.双星特点已知两双星质量m1、m2

,距离为L,(引力常量为G)求:(1).双星的轨道半径r1，r2之比(2).双星的轨道半径r1，r2大小(3).双星的角速度2.双星规律

质量m越大的星球,旋转半径越小,离旋转中心越近.A．天狼星A和天狼星B的绕行方向可能相反B．天狼星A和天狼星B的公共圆心可以不在质心连线上C．天狼星A和天狼星B的向心加速度大小之比为b∶1D．天狼星A和天狼星B的线速度大小之比为1∶b[针对训练1]人类通过哈勃太空望远镜曾拍摄到天狼星A和天狼星B组成的双星系统在轨运行图像，如图所示．它们在彼此间的万有引力作用下同时绕某点(公共圆心)做匀速圆周运动，已知mA＝bmB，且b>1，则下列结论正确的是(

)系统集成第71页D

系统集成第72页5．(多选)(2018·全国·高考真题)2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈．将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据和引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星(

)A．质量之积 B．质量之和C．速率之和

D．各自的自转角速度系统集成第73页BC课堂小结一、环绕天体的运行规律：万有引力提供向心力越远越慢一定四定二、双星系统

(3).r1＋r2＝L(2).ω1＝ω2,T1＝T21.双星特点2.双星规律(1)运动半径与质量成反比:

m1r1＝m2r2

[例3]火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1.5倍．根据以上数据，以下说法正确的是(

)A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的大B．火星公转的周期比地球的长C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大系统集成第70页B

AC

C（2010·重庆·高考真题）月球与地球质量之比约为1：80，有研究者认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统，他