高中物理：物理第三章第二节万有引力定律的应用广东版必修2

1、1万有引力定律的应用万有引力定律的应用2如何知道整个地球的质量呢？如何知道整个地球的质量呢？3已知地月距离已知地月距离r=3.8105 km，月球绕地球运动的月球绕地球运动的周期为周期为T=28天，天，求：地球的质量求：地球的质量M?万有引力提供月球圆周运动向心力万有引力提供月球圆周运动向心力22222(2)2(mvmmrfrTrmGmrMr 4计算天体的质量计算天体的质量万有引力提供月球圆周运动向心力万有引力提供月球圆周运动向心力222()MmGmrrT 2324 rMGT 如果已知轨道半径如果已知轨道半径r和周期和周期T,就可以求出天体的质量就可以求出天体的质量Mr=3.8105 km，

2、T=28天, G=6.3710-11 N*m2 /kg2,得得 地球的质量地球的质量M=5.981024 kg5 （1）月球围绕地球做匀速圆周运动，地球）月球围绕地球做匀速圆周运动，地球质量是多少，质量是多少， 月球质量是多少？月球质量是多少？ （2）地球围绕太阳做匀速圆周运动，太阳）地球围绕太阳做匀速圆周运动，太阳质量是多少，质量是多少， 地球质量是多少？地球质量是多少？ （3）金星围绕太阳做匀速圆周运动，太阳）金星围绕太阳做匀速圆周运动，太阳质量是多少，质量是多少， 金星质量是多少？金星质量是多少？MmMMmm要计算出天体的质量，需要建立一个怎样的模型，要计算出天体的质量，需要建立一个怎样

3、的模型，需要知道哪些物理量？需要知道哪些物理量？ 测出卫星围绕天体做匀速圆周运动的测出卫星围绕天体做匀速圆周运动的半径半径r和周期和周期T，算出的是中心天体的质量，算出的是中心天体的质量62324 rMGT 3233232r334r4RGTRGTVM（式中（式中r R ）23GT卫星轨道半径卫星轨道半径 天体半径天体半径（当卫星绕天体表面运动时，轨道半径（当卫星绕天体表面运动时，轨道半径r与天体半径与天体半径R相等）相等）7理论的威力：预测未知天体理论的威力：预测未知天体海王星的发现8理想与现实：人造卫星和宇宙速度理想与现实：人造卫星和宇宙速度 发射卫星至发射卫星至少需要多大少需要多大的速度？

4、的速度？9设地球质量为设地球质量为M，半径为，半径为R。人造地球卫星在圆轨道上人造地球卫星在圆轨道上运行，质量为运行，质量为mMRm物体以怎样的速度抛出，才可以沿着地球的表面飞行？物体以怎样的速度抛出，才可以沿着地球的表面飞行？万有引力提供卫星圆周运动的向心力：万有引力提供卫星圆周运动的向心力：RRMG22vmmRGMvG=6.3710-11 N*m2 /kg2 ,R=6.37106 , M=5.981024 kg代入上式，得V=7.9km/s10V=7.9km/s1.人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的动所必须具有的最小发射速度最小发

5、射速度第一宇宙速度第一宇宙速度若有一天人类登上了火星，那么在火星表面若有一天人类登上了火星，那么在火星表面发射人造卫星的最小发射速度又是多少呢？发射人造卫星的最小发射速度又是多少呢？RGMv火火RvGM11（r越大，越大，v越小）越小）2.第一宇宙速度是第一宇宙速度是最大环绕速度最大环绕速度Mmrrvmrm22MGrvGM卫星在不同轨道的环绕速度12人造地球卫星由于受到大气阻力的作用运行高度会越来越人造地球卫星由于受到大气阻力的作用运行高度会越来越低，其运行速度又会怎样改变？低，其运行速度又会怎样改变？13第三宇宙速度（第三宇宙速度（逃逸速度逃逸速度）：）：；（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）

6、（卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度）第二宇宙速度（第二宇宙速度（脱离速度脱离速度）：）：；（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）（卫星挣脱地球束缚变成小行星的最小发射速度）14三个宇宙速度的数值记忆法：三个宇宙速度的数值记忆法： V1=7.9km/s （谐音：吃点酒）（谐音：吃点酒） V2=11.2km/s （谐音：要一点儿）（谐音：要一点儿） V3=16.7km/s （谐音：要留点吃）（谐音：要留点吃） 一个无钱的酒鬼去讨酒吃一个无钱的酒鬼去讨酒吃,向店家喊道向店家喊道:“吃点吃点酒。酒。”店家不允，酒鬼乞讨说：店家不允，酒鬼乞讨说：“要一点儿要一点儿（嘛）。（嘛）。”店家当时余酒不多，答道：店家当时余酒不多，答道：“要要留点（来自己）吃。留点（来自己）吃。”15什么是地球同步卫星？什么是地球同步卫星？所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它的周期与地球自转的周期相同。的周期与地球自转的周期相同。T24h。地球同步卫星满足的条件地球同步卫星满足的条件 2232224MmGMTGmRhhRTRh 解 解得得: :代入数据得：代入数据得：h=3.6107(m)地球同步卫星地球同步卫