万有引力定律的应用.doc

万有引力定律的应用1、解题原则：（1）卫星绕地球旋转（或某恒星绕太阳旋转），万有引力充当向心力即 （2）告诉某星体表面的重力加速度g，则可以用“黄金变换”（在某星体表面，万有引力近似等于重力），即： （注意：重力不一定等于向心力，只有在地球赤道上且处于“漂浮”状态才认为）2、万有引力定律应用：根据以上原则需要解决以下三类问题：(1)、计算天体质量（或密度）：，得M=（1），如果知道r，T，则可以求出M；比如，知道地球到太阳距离和地球环绕太阳圆周运动周期，可求出太阳质量，同理，知道月球到地球距离和月球饶地球一周时间，可求出地球质量。又根据（2），由（1）（2）可求得（这里一定要注意此时公式中的r指的是星球本身的半径，T指的是环绕该星球表面飞行的周期），只要测出T，则可求出该星球的密度。1、 若已知某行星绕太阳公转的半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则可求出：A、该行星的质量 B、该行星的密度C、太阳的质量 D、太阳的密度2、 一宇宙飞船在某行星表面附近绕行星做匀速圆周运动，已知其运行周期为T，万有引力常量为G，则可以计算出：A、该行星的质量 B、该行星的直径 C、该行星的平均密度 D、该行星表面的重力加速度3、设地球表面平均重力加速度为，地球半径为，万有引力常量为，可以用下式来估算地球平均密度的是：A、 B、 C、 D、（2）、计算宇宙速度：所谓第一宇宙速度指的是：物体脱离地球束缚环绕地球表面匀速转动时的速度。计算地球第一宇宙速度有两种方法：（1） （g表示地球表面重力加速度，R为地球半径）（2） （此两种方法对于其它星球同样适用） 4、在一个星球上以初速度竖直上抛一物体，测出物体在空中运动的时间为，若已知星球的半径为，则在该星球上第一宇宙速度为多少？5、火星质量是地球质量的，火星半径是地球半径的，地球的第一宇宙速度是，则火星的第一宇宙速度为多少？（3）、解释人造卫星运行规律：（1）由 可知：卫星运行半径越大，其线速度v越小。又由知：卫星运行半径越大，其周期T越大。（以上规律请同学们一定要牢记）（4）地球同步卫星：特点：1、周期一定 2、定点在赤道上空 3、离地面高度一定（h=3.6107m）(会推导)6、用m表示地球同步卫星的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面处的重力加速度，表示地球自转角速度，则地球对同步卫星引力的大小为：A、 B、 C、 D、7、已知地球半径R0=6400km，利用一些常用数据，估算地球同步卫星离地表的高度巩固练习：1、 个球形行星A和B各有一卫星a和b，卫星的圆轨道接近各自行星的表面，如果两行星质量之比，两行星的半径之比，则两卫星的周期之比为多少？2、 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比，则A、B卫星的轨道半径之比和运行速率之比分别为多少？3、假如地球自转速度加快，使赤道上的物体完全“漂浮”起来（即完全处于失重状态），那么地球自转一周的时间等于多少？（地球半径为）4、一颗卫星沿半径为r的圆形轨道做匀速圆周运动，其运动周期为T，若火星的半径是该卫星轨道半径的0.2倍，万有引力常数为G，则根据以上信息可以求得哪些有关描述火星自身的物理量？5、“神州五号”飞船发射升空时，火箭内测试仪平台上放着一个压力传感器，传感器上面压着一个质量为m的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某