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《高中物理破題致勝微方法（揭開天體運動中的秘密）2 第三講萬有引力定律（答案不全）》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三講萬有引力定律萬有引力定律是解釋物體之間的相互作用的引力的定律。是物體（質(zhì)點）間由于它們的引力質(zhì)量而引起的相互吸引力所遵循的規(guī)律。一．萬有引力定律1.內(nèi)容:自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比，與它們之間距r的二次方成反比2.公式:,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg23.適用條件：(1)兩質(zhì)點間的作用(2)可視為質(zhì)點的物體間的作用(3)質(zhì)量分布均勻的球體間的作用4.特征:（1）普遍性（2）相互性（3）宏觀性（4）確定性二．萬有引力與重力的關(guān)系1
2、.物體與地球的引力：，方向指向地心2.由于地球上的物體隨地球一起自轉(zhuǎn)，因此引力產(chǎn)生的一個效果是提供物體做圓周運動的向心力F向，方向指向地軸與緯度平面的交點，即軌道的圓心，萬有引力產(chǎn)生的另一個效果就是物體的重力mg，方向豎直向下3.重力隨地理位置的變化而變化.物體在赤道上所需的向心力最大，兩極處所需的向心力最小，為零.重力在赤道上最小，在兩極處最大，等于萬有引力.4.重力隨離地面高度變化而變化.當物體在高空時可忽略地球自轉(zhuǎn)的作用，重力等于萬有引力.5.在地面上稱為黃金代換式三．例題：假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦
3、井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零.礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為（）A．B．C.D.解析：因為質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零，所以礦井的底部和地面都可以不考慮地球的自傳，重力等于萬有引力，也就是可以利用黃金代換公式表示重力加速度。設(shè)地球的密度為ρ地面下d處內(nèi)部地球質(zhì)量地球的質(zhì)量根據(jù)黃金代換公式：地面d處的重力加速度地面的粥里加速度上面兩式作比可得四．總結(jié)：熟練利用萬有引力與重力的關(guān)系解決問題,學(xué)會利用黃金代換式進行計算五、練習(xí)題練習(xí)1：宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運動,飛船艙內(nèi)有一質(zhì)
4、量為m的人站在可稱體重的臺秤上.用R表示地球的半徑,g0表示地球表面處的重力加速度,g′表示宇宙飛船所在處的重力加速度,FN表示人對臺秤的壓力,下列說法中正確的是().A.g′=0B.C.FN=0D.練習(xí)2:地核的體積約為整個地球體積的16%,地核質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34%,估算地核的平均密度.練習(xí)3:宇宙中存在一些離其他恒星較遠的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng),通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用.穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:一種是三顆星位于同一直線上,兩顆星圍繞中央星體在同一個半徑為R的圓軌道上運行;另一種形式是
5、三顆星位于等邊三角形的三個頂點上,并繞其中心做圓周運動.設(shè)每顆星體的質(zhì)量為m,且兩種形式星體的運動周期相同,求第二種形式下星體間的距離.練習(xí)4:已知甲、乙兩行星的半徑之比為a,它們各自的第一宇宙速度之比為b,則下列結(jié)論中正確的是().A.甲、乙兩行星的質(zhì)量之比為b2a︰1B.甲、乙兩行星表面的重力加速度之比為b2︰aC.甲、乙兩行星各自的衛(wèi)星的最小周期之比為a︰bD.甲、乙兩行星各自的衛(wèi)星的最大角速度之經(jīng)為a︰b練習(xí)5：如圖所示是我國發(fā)射“神舟七號”載人飛船的入軌過程.飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠地點343千米處點火加速,由橢
6、圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運行的周期約為90分鐘.下列判斷正確的是().A.飛船變軌前后的線速度相等B.飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C.飛船在此圓軌道上運動的角速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度練習(xí)6：如圖所示,質(zhì)量分別為m和M的兩個星球A和B在引力作用下都繞O點做勻速圓周運動,星球A和B兩者中心之間的距離為L.已知A,B的中心和O三點始終共線,A和B分別在O的兩側(cè).引力常數(shù)為G.(1)求兩星球做圓周運動的周期;(2)在
7、地月系統(tǒng)中,若忽略其他星球的影響,可以將月球和地球看成上述星球A和B,月球繞其軌道中心運行的周期記為T1.但在近似處理問題時,常常認為月球是繞地心做圓周運動的,這樣算得的運行周期記為T2.已知地球和月球的質(zhì)量分別為5.98×1024kg和7.35×1022kg.求T2與T1兩者平方之比.(結(jié)果保留3位小數(shù)).練習(xí)7：2012年6月18日,“神舟九號”飛船與“天宮一號”目標飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進行了我國首次載人飛船空間交會對接.對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣.下列說法正確的是().A.為實現(xiàn)對接,兩者
8、運行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B.如不加干預(yù),在運行一段時間后,“天宮一號”的動能可能會增加C.如不加干預(yù),“天宮一號”的軌道高度將緩慢降低D.航天員在“天宮一號”中處于失重狀態(tài),說明航天員不受地球引力作用練習(xí)題8：【題號：3210000353】宇宙中存
