万有引力与天文学的新发现.ppt

万有引力理论的成就,第5章第3节,任务一：神舟20号飞船在海王星的高空轨道完成匀速圆周运动,建立物理模型,物理模型：环绕天体m绕中心天体M做匀速圆周运动,设星球为密度均匀的球体，则由体积公式,练习1,若已知某行星绕太阳公转的轨道半径为r,公转周期为T,引力常量为G，则由此可求出（）A、行星的质量B、太阳的质量C、行星的密度D、太阳的密度,B,任务二：神舟20号飞船在海王星的近地轨道完成匀速圆周运动,海王星地貌,练习2,神舟20号宇宙飞船在环绕海王星的近地轨道飞行，运行周期为T，试求海王星的密度。,任务三：神舟20号飞船成功降落在海王星上，出舱进行考察,练习3：已知海王星的质量与地球质量近似相等，海王星的星球半径是地球半径的8倍。若在距离海王星的星球表面H=20m处自由下落一物体，试求物体落地时间t（不考虑星球自转和空气阻力的影响，且）,小结：对于在其它星球上做自由落体、抛体等运动的物体，其运动规律与在地球上运动规律完全相同，只是重力加速度g星可能不同，需要提前计算出g星。,如何求g星呢？,建立物理模型,不考虑星球的自转，星球表面及附近的物体所受重力等于星球对物体的万有引力。,练习4：,假如把地球上的体育器械搬到质量和半径均为地球两倍的星球上进行比赛，那么运动员与在地球上的比赛相比（不考虑星球自转和空气阻力影响），下列说法正确的是（）举重运动员的成绩会更好立定跳远成绩会更好跳水运动员在空中完成动作时间更长D.射击运动员的成绩会更好,A/B/C,任务四：你知道当初人们是如何发现海王星的吗？,发现天王星轨道偏离,1某行星半径为R，万有引力常数为G，该行星表面的重力加速度为g，则该行星的质量为_（忽略行星的自转）,学以致用,2.我国第一颗绕月球探测卫星“嫦娥一号”于2007年10月24日18时05分在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空，经多次变轨于11月7日8时35分进入距离月球表面200公里，周期为127分钟的圆轨道。已知月球的半径和万有引力常量，则可求出（）A月球质量B月球的密度C探测卫星的质量D月球表面的重力加速度,ABD,学以致用,3.已知某星球质量与地球质量之比M星:M地=9:1,半径之比R星:R地=2:1。若某人在两星球表面高H处以相同的初速度v0平抛一物体，试求在星球和地球上的水平位移之比是多少？（不考虑星球自转和空气阻力的影响）,学以致用,4.为了测量某一新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G，飞船上备有以下实验器材A.一只精确秒表B.一个已知质量为m的物体C.一个弹簧秤D.一台天平（附砝码）,请根据题意回答以下问题：（1）第一次测量所选用的实验器材为_测量的物理量是_（2）第二次测量所选用的实验器材为_测量的物理量是_（3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示）,A,BC,卫星绕行星运动的周期T,物体在该星球表面的重力G0,学以致用,（3）解：物体m随宇宙飞船绕星球飞行时，万有引力充当向心力,不考虑星球的自转，物体m在星球表面所受重力与万有引力相等,双星模型,天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍,银河系的恒星中大约四分之一是双星。它由两个相互环绕的天体组成，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。特点（1）双星的向心力大小相同（2）双星的角速度相同，旋转周期相同（3）双星绕共同的中心转动，做圆周运动时总是位于旋转中心的两侧，且三者在一条直线,5.利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固