1 万有引力与航天知识点 1开普勒行星运动定律知识点 2万有引力定律及应用内容
公式、使用条件天体质量和密度的估算1.自力更生法: 利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R
(1)由 GMmR2 =mg 得天体质量M =gR2G
(2)天体密度 ρ=MV = M43πR3=3g4πGR
2.借助外援法: 测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径r 和周期 T
(1)由 GMmr2 =m4π2rT2 得天体的质量M =4π2r 3GT2
(2)若已知天体的半径R,则天体的密度ρ=MV= M43πR3= 3πr3GT2R3
(3)若卫星绕天体表面运行时,可认为轨道半径r 等于天体半径R,则天体密度ρ= 3πGT 2,可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T,就可估算出中心天体的密度
例 1[2015 ·邢台市四模 ]为研究太阳系内行星的运动,需要知道太阳的质量,已知地球半径为R,地球质量为m,太阳与地球中心间距为r,地球表面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期为T
则太阳的质量为()A
4π2r3T2R2gB
T2R2g4π2mr3C
4π2mgr 2r3T2D
4π2mr 3T 2R2g人造卫星的运动规律例 2[2016 ·淄博市模拟 ]太阳系中的行星受到太阳的引力绕太阳公转,但它们公转的周期却各不相同
若把地球和水星绕太阳的运动轨迹都近似看作圆周,根据观测得知,地球绕太阳公转的周期大于水星绕太阳公转的周期,则由此可以判定()A .地球的线速度大于水星的线速度B.地球的质量小于水星的质量C.地球的向心加速度小于水星的向心加速度D.地球到太阳的距离小于水星到太阳的距离2.[2015 ·邯郸质量检测 ](多选 )有 a、b、c、d 四颗地球卫星,a 还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星, c 是地球同步卫星, d 是高空探测卫星, 它们均做匀速圆周运动,各卫星