《万有引力定律及其应用》复习课件1

万有引力定律及其应用一.万有引力定律1.公式：2.该公式的成立条件：※两质点间（两物体间距远大于物体的线度）※两均质球体间（r为两球球心间的距离）r球的体积:m=ρV思考题：两个物体相距趋近于0，它们之间的万有引力趋近于无限大？练习：两个密度为ρ、半径为r的均质球，当二者靠在一起时，求二者之间的万有引力的大小。注意：当两个物体不能看成质点时，万有引力公式不成立。R+h是该位置到地心的距离r越大二、天体的圆周运动向心力来源→万有引力有中心天体黄金代换式地面附近

h«R距地面高度h处↓↓↓↑m1m2r2r1oFF二者具有相同大小的向心力和角速度或周期v2v1l双星双星问题☆二者具有相同大小的向心力----二者间的万有引力☆二者具有相同大小的角速度，或周期☆二者的半径之比等于其质量的反比☆二者的速率之比等于其质量的反比6.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比A.轨道半径变小B.向心加速度变小C.线速度变小D.角速度变小A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，它们都围绕月地连线上某点o做匀速圆周运动。据此观点，可知月球与地球绕o点运动的线速度大小之比约为A、1:6400B、1:80C、80:1D、6400:1C三、人造卫星注意：卫星的轨道平面必须通过地心极轨卫星一般轨道卫星通讯卫星赤道卫星宇宙速度：

在地球上成功发射卫星的最小发射速度第一宇宙速度:v1=7.9km/s能成功发射卫星的最小发射速度第二宇宙速度:v2=11.2km/s卫星能挣脱地球引力束缚的最小发射速度第三宇宙速度:v3=16.7km/s卫星能挣脱太阳引力束缚的最小发射速度第一宇宙速度1.定义：人造地球卫星在地面附近（h«R）绕地球2.推导：地球质量地球半径结论：第一宇宙速度只由中心天体的质量和半径决定，与卫星无关。地球半径地面处重力加速度做匀速圆周运动的速度。3.第一宇宙速度的物理意义A.是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B.是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度C.是在地面附近发射人造地球卫星的最小发射速度地球v2v1地球v①v＜7.9km/s

不能成功发射卫星→卫星落地②v=7.9km/s③7.9km/s＜v＜11.2km/s④11.2km/s≤v＜16.7km/s⑤v≥16.7km/s刚好能成功发射近地圆轨道人造卫星绕地运行卫星，轨道椭圆卫星脱离地球引力束缚，成为其他行星的卫星，或…卫星脱离太阳引力束缚，成为其他星系的卫星，或…①②③1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则A、卫星在M点的势能大于N点的势能B、卫星在M点的角速度大于N点的角速度C、卫星在M点的加速度大于N点的加速度D、卫星在N点的速度大于7.9km/sMNBCAB轨道Ⅰ轨道Ⅱ2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有A.在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度B.在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能C.在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期D.在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度ABC☆通讯卫星（地球同步卫星）

卫星绕地球运动与地球自转同步：①周期T=24h，绕地球运动的角速度与地球自转角速度相同，②是赤道卫星，且定点于赤道上方一定高度处。v=3.1km/s卫星高度约

h=3.6×107m卫星速度约hR例题：用m表示地球同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R表示地球的半径，g表示地球表面的重力加速度，ω表示地球自转的角速度，则同步卫星所受地球对它引力大小是A.0B.C.D.mgE.BCE注意D答案：是卫星在地面时受到的重力，它近似等于卫星在地面时受到的万有引力。全国卷：已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半，它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍，则该行星的自转周期约为A．6小时B.12小时C.24小时D.36小时BT=24hT1=12h（福建卷）14.火星探测项目我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行周期为T1，神州飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为A.B.C.D.D（北京卷）16．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量Ｇ，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期T为

A.B.C.D.DrM上海物理:15.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，设月球表面的重力加速度大小为g1，在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为g2，则A.g1=a

B.g2=a