江苏省常州市西夏墅中学高三物理“曲线运动”万有引力定律的应用复习学案【基础知识梳理】1、 应用万有引力分析天体的运动的基本方法基本方法:把天体的运动看成 ,其所需向心力由 提供,即: = = = ,应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析计算
2、万有引力理论的成就① 发现未知的天体: ② 天体质量,密度的估算3、对于天体表面重力加速度、轨道重力加速度的理解:表面重力加速度:表达式 (黄金代换公式)离天体表面 h 高处的轨道重力加速度:表达式 【典型例题】例 1、(04 年上海卷第 3 题)火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆
已知火卫一的周期为 7 小时 39 分
火卫二的周期为 30 小时 18 分,则两颗卫星相比( )A.火卫一距火星表面较近 B.火卫二的角速度较大C.火卫一的运动速度较大 D.火卫二的向心加速度较大过程: 例 2、地球半径为 R,表面的重力加速度为 g,卫星在距地面高 R 处作匀速圆周运动时,线速度为 ,角速度为 ,加速度为 ,周期为
过程:总结:在忽略天体自转影响时,天体表面的重力加速度:
(写出方程)此公式称黄金代换公式----架起天与地的桥梁例 3、下列几组数据中能算出地球质量的是(万有引力常量 G 是已知的) ( )A
地球绕太阳运行的周期 T 和地球中心离太阳中心的距离 rB
月球绕地球运行的周期 T 和地球的半径 rC
月球绕地球运动的角速度和月球中心离地球中心的距离 r D
月球绕地球运动的周期 T 和轨道半径 r总结:天体质量 M 的计算①“”法测出绕天体做圆周运动的半径 r 和周期 T,由公式: 得 M= 若天体的半径为 r0,ρ= ;当卫星沿天体表面运行时,则 ρ= 例 4、(05 广东)已知万有引力常量 G,地球半径 R,月球和地球之间的距离 r,同步卫星距地面的高度 h,月球绕地球的运转周期 T1,地