万有引力定律的应用VIP专享VIP免费

第6节万有引力定律的运用执教者：李伟sT30122111067.6kgNmG中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大．现有一中子星，它的自转周期为．问该中子星的最小密度应是多少才难维持该星体的稳致因自转而瓦解．计算时星体可视为均匀球体.（引力常数)一、重力和万有引力关系的探究：地球赤道上的物体：地球两极的物体：2122TmrNrMmG赤道mgN1022NrMmG两极mgN2说明:根据万有引力定律与牛顿定律，我们可以区分随地球自转的向心加速度和环绕运行的向心加速度的不同．放在地面上的物体随地球自转的向心加速度是地球对物体的引力和地面支持力的合力提供．而环绕环绕地球运行的向心加速度完全由地球对其的引力提供．对应的计算方法也不同．在高中阶段处理问题时，如果不考虑地球自转时，重力就等于万有引力。二、人造卫星问题解决方法的探究：已知：地球质量M，人造卫星的轨道半径r，万有引力常量G。求：人造卫星的（1）运行速度（2）角速度（3）周期引申：若已知地球的半径和地球表面的重力加速度呢？rGMv3rGMGMrT322rGMan拓展：1、运行速度、角速度、周期、向心加速度由什么量来决定？所以运行速度、角速度、周期、向心加速度由地球的质量和人造卫星到地心的距离决定。对于地球的所有人造卫星，我们发现运行速度、角速度、周期、向心加速度都与r有关，而且是仅与r有关。也就是说一旦r发生变化，运行速度、角速度、周期、向心加速度都发生改变。例1、两颗人造卫星质量之比，轨道半径之比，则两卫星运行时向心加速度之比，运行速度之比，角速度之比，周期之比，向心力之比。3:2:21mm2:1:21rr21:aa21:vv21:21:TT21:FF例2：判断题：A、有人根据公式说，人造卫星的轨道半径增大2倍，卫星的速度也增大2倍B、有人根据公式说，如果人造卫星的质量不变，当轨道半径增大2倍时，人造卫星需要的向心力减小为原来的rvrvmF221拓展：2、以上的规律是否只适用于地球人造卫星？对于太阳的所有行星是否适用？向万FF推导的。不只适用于地球人造卫星；对于太阳的所有行星也适用。其实对于同一个中心天体，所有的环绕天体都满足上述规律。因为它都是由“嫦娥一号”探月卫星是否也适用呢？拓展：3、有一种特殊的地球人造卫星，它相对于地球是静止的。这种卫星满足怎样的规律呢？同步卫星：相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星。①定轨道：赤道平面②定周期：等于24h③定高：h=36000km④定速：v=3.08km/s1a1v12a2v23a3v3321aaa321aaa321vvv321例3．（09年常州）地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，向心加速度为，线速度为，角速度为；同步通信卫星的向心加速度为，线速度为，角速度为；“神州”七号飞船的向心加速度为，线速度为，角速度为．则B．C．D．A．（BCD）1、（09安徽理综卷）2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙—2251”卫星和美国“铱—33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运动行速率比乙的大，则下列说法中正确的是A．甲的运行周期一定比乙的长B.甲距地面的高度一定比乙的高C.甲的向心力一定比乙的小D.甲的加速度一定比乙的大课堂训练：D19181918181918192、（09重庆理综卷）据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）A.B.CDC3、（2009北京理综卷）22.（16分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。1.推到第一宇宙速度v1的表达式；2.若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。2、环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动需供FF222224TrmrmrvmmarMmGn1、在不考虑地球自转时，地球表面附近的物体的重力等于万有引力。小结：mgRMmG22、练习作业手册第３23－３24页作业：1、完成学案易错反馈、