新疆乌鲁木齐县第一中学高一物理 三 万有引力定律在天文学上的应用学案[教学要求]1、计算天体的质量2、计算天体的密度3、计算天体表面的重力加速度[重点难点]1、计算天体的质量2、计算天体的密度3、计算天体表面的重力加速度 [正文]1.计算天体的质量:根据万有引力定律和向心力公式推导天体质量的计算如下:我们用地球来计算太阳的质量,其中 m1表示太阳的质量,m2表示地球的质量,r为地球和太阳间的距离: 2.计算天体的密度:仍然以太阳和地球为例,利用地球绕太阳公转的周期来计算太阳的密度,推导如下: 3.天体表面的重力加速度的推导:虽然重力加速度前面已经推导过,但重力加速度的题比较多,今天再让大家深刻地领会它的推导过程,对天体运动计算题有不小的好处。 以地球表面的物体为例,m1代表地球的质量,m2代表地球上物体的质量,r 表示物体重心到地心的距离,推导如下: 利用物体受到的万有引力约等于物体在该处的重力(可以在地球表面、也可以离地面有一定的高度):1 *** 提示:本节的内容都是能力方面的,所以要求同学们关键学会代数式推导。[练习]1.已知下面的哪组数据,可以计算出地球的质量 M 地(已知引力常量 G)( )A.地球表面的重力加速 g 和地球的半径 RB.月球绕地球运动的周期 T1及月球到地球中心的距离 R1C.地球绕太阳运动的周期 T2及地球到太阳中心的距离 R2D.地球“同步卫星”离地面的高度 h2.质量为 m 的某行星绕质量为 M 的恒星做圆周运动,则它的周期 ( )A.与行星的质量无关 B.与行星轨道半径的 3/2 次方成正比C.与行星的运动速率成正比 D.与恒星质量 M 的平方根成反比3.若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为 r,公转周期为 T,引力常量为 G,则由此可求出 ( )A.行星的质量 B.太阳的质量 C.行星的密度 D.太阳的密度4.一宇宙飞船在一个星球表面附近做匀速圆周运动,宇航员要估测星球的密度,只需要测定飞船的( )A.环绕半径 B.环绕速度 C.环绕周期 D.环绕角速度5、离地面高度 h 处的重力加速度是地球表面重力加速度的,则高度是地球半径的( )A.2 倍 B. 倍 C. 倍 D.(-1)倍6、一物体在某星球表面附近自由落体,在连续两个 1 秒内下落的高度依次为12m,20m,则该星球表面的重力加速度的值为( )A.12m/s2 B. 10m/s2 C. 8m/s2 D. 16m/s27.已知地球赤道的半径为 R,地球自转的周期为 T,地球表面的重力加速度为 g,则赤道上的物体由于地...