万有引力理论的成就VIP免费

04:14§6-4万有引力理论的成就重力定义是：由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。那么重力是不是就是地球对物体的万有引力呢？（一）“自然科学真是迷人”重力、万有引力和向心力之间的关系：F引GF向F引GF引GF向r两极:F引=G赤道:F引=G+F向重力和向心力是万有引力的两个分力（1）若考虑地球自转的影响（2）若不考虑地球自转的影响2RMmGmg2gRGM黄金代换式以赤道上物体受力为例进行分析:已知地球质量为5.98×1024kg，赤道处半径为6.37×106km，自转周期为1天NRMmGF83.92引NRTmFn034.0)2(21kg物体：9.796NGnFF引%65.99引FG2RmMGmg地GgRM2地地面的重力加速度g和地球半径R早就被测量出来，我们只要知道了引力常量G，就能算出地球的质量M。地球自转对物体的影响很小，近似认为物体重力等于地球与物体间的万有引力。万有引力定律称地球质量:04:14Copyright©梯中卡文迪许被称为能称出地球质量的人地球的质量怎样称量?一、“称量地球的质量”地表重力加速度：g=9.8m/s2地球半径：R=6400km引力常量：Ｇ=6.67×10-11Nm2/kg2得地球质量M=6.0×1024kgGgRM2代入算一算1789年，英国物理学家卡文迪许在实验室测出了引力常量，成为“称”出地球质量的第一人。马克·吐温：科学真是迷人。根据零星的事实，增添一点猜想，竟能赢得那么多的收获！例1宇航员站在一个星球表面上的某高处h自由释放一小球，经过时间t落地，该星球的半径为r，你能求解出该星球的质量吗？2rMmGmgGgrM222221thggth222GthrM解：得得中心天体M转动天体m轨道半经r天体半径R二、计算天体的质量中心天体绕行天体注意：此方法只能求解中心天体的质量，不能求解环绕天体的质量。rTmrMmG22242324GTrM二、计算天体的质量中心思想：nFF引不同行星与太阳的距离r和绕太阳公转的周期T都是不同的，但是由不同行星的r、T计算出来的太阳质量必须是一样的！上面这个公式能保证这一点吗？kTr23所以对于不同的行星太阳的质量是可以保证是一样的。神舟五号飞船轨道半径6700km.环绕地球绕一圈所花时间为90min.地球质量M=6.0×1024kg2324GTrM地怎样计算天体的密度？例：已知地球的一颗人造卫星的运行周期为T、轨道半径为r，地球的半径R，求地球密度？2324rMGT得：222MmGmrrT解：当卫星在行星表面做近地运行时，可近似认为R=r23GT3233RGTrVM解得：球体体积公式：334RV04:14Copyright©梯中例题：某宇航员驾驶航天飞机到某一星球，他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周，测出飞行时间为4.5103s，则该星球的平均密度是多少？解析：航天飞机绕星球飞行，万有引力提供向心力，所以22)2(TmrrMmG04:14Copyright©梯中贴地飞行时，星Rr该星球的平均密度为：334星RMVM联立上面三式得：23GT22111067.6kgmNGsT3105.4代入数值：33/1098.6mkg可得：04:14Copyright©梯中一、天体质量的计算1、对于已知天体半径R，表面重力加速度g，求天体质量2MmmgGR2gRMG2、已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r，卫星的线速度v，求中心天体质量22MmvGmRr2rvMG04:14Copyright©梯中3、已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r，卫星的周期T，求中心天体质量2224MmGmRRT2324GTRM4、已知卫星绕中心天体做匀速圆周运动的轨道半径r，卫星的角速度ω，求中心天体质量22MmGmRRGrM3220练习：1.利用下列哪组数据可以计算出地球的质量（）A.地球半径R和地球表面的重力加速度gB.卫星绕地球运动的轨道半径r和周期TC.卫星绕地球运动的轨道半径r和角速度ωD.卫星绕地球运动的线速度V和周期TABCD练习：已知引力常量G和下列各组数据，能计算出地球质量的是()A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度BCD22三、发现未知天体(阅读)问题1:应用万有引力定律除可以计算天体的质量外,还可以在天文学上有什么作用?问题2:应用万有引力定律发现了哪些行星?问题...