万有引力全章总复习ppt课件

《万有引力全章总复习ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《万有引力全章总复习ppt课件（22页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、万有引力与航天万有引力与航天知识结构知识结构开普勒定律开普勒定律万有引力定律万有引力定律牛顿运动定律牛顿运动定律应用 万有引力定律万有引力定律中心体参量中心体参量环绕体参量环绕体参量质量质量/密度密度重力加速度重力加速度线速度线速度角速度角速度周期周期加速度加速度1、内容：、内容：2rmmGF 2、公式、公式 自然界中任何两个物体都是互相吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量成正比,跟它们的距离的二次方成反比。3、说明：、说明：（1 1）G 引力常量引力常量 适用于任何两个物体适用于任何两个物体。kgmNG/.1067.6211（2 2）万有引力定律的适用条件万有引力定律的适用条件：质点间：质点

2、间 万有引力定律万有引力定律r r两个质点的距离两个球心的距离一、求中心天体参量一、求中心天体参量2222222MmvGmmrmrmfrrrT 公式：1、求质量、求质量（1）放卫星（2）在表面放物体2公式：MmGmgR 万有引力定律的应用万有引力定律的应用推广：求中心体密度万有引力定律的应用万有引力定律的应用2、求重力加速度、求重力加速度;（1）在表面放物体2公式：MmGmgR(2)(2)在高在高h h处处/2()公式：MmGmgRh 已知已知h h求求g g：已知已知g g求求 h h：（推广：火箭发射）二、求环绕二、求环绕体（体（卫星）参量卫星）参量万有引力定律的应用万有引力定律的应用原理

3、：FF万向22222()MmvGmmrmrrrT mg（近地）（近地）vgGMRR3GMRgR322RTGgMR（第一宇宙速度）加速度：222224vrrraTGMr 万有引力定律的应用万有引力定律的应用1、原理：FF万向推广1、卫星变轨问题：v4v3v1v2QPv2 v1 v4 v3注意：高轨道速度小，动能变小但注意：高轨道速度小，动能变小但 机械能变大。机械能变大。“点火做功点火做功”万有引力定律的应用万有引力定律的应用推广2、万有引力重力关系：FFG 万向题型（1）：漂浮问题题型（2）：万有引力与重力关系万有引力定律的应用万有引力定律的应用GMvgRR第一宇宙速度第一宇宙速度推广习题：推

4、广习题：发射速度、环绕速度关系发射速度、环绕速度关系“黑洞黑洞”问题问题GMvgRCR2、万有引力定律的应用万有引力定律的应用3GMR3、角速度：推广应用：卫星追击推广应用：卫星追击122ttn突破：MAB万有引力定律的应用万有引力定律的应用322RTGgMR4、周期推广习题推广习题:(1)周期定:T=24小时=86400 s(2)位置定:一定在赤道上空.(3)高度定:h=3.6107km(4)速率定:v=3.1107km/s四个一定:同步卫星同步卫星近地卫星近地卫星 （最小周期（最小周期T=84.5min）万有引力定律的应用万有引力定律的应用 例题:一宇宙飞船靠近某行星时先绕表面飞行，最后降

5、落。为测行星质量宇航员带有简单仪器：秒表、天平、弹簧秤、水银气压计、质量为M的钩码。（1）请设计一个可行方案，简述步骤（2）导出行星质量表达式。变式:某星球以V0竖直上抛，经t秒回到手中，已知星球半径R，求卫星质量02vgt222()mMGmrrT 2MmmgGR 2gRMG33443MMgVGRR 2324rMGT 3233MrVGT R 23MVGT 22GMmGMmgg4R4R21416gRgR22GMmGMmggRR万有引力定律的应用万有引力定律的应用例例一物体在地球表面重一物体在地球表面重16N16N，它在以，它在以2.5m/s2.5m/s2 2的加的加速度加速上升的火箭中的视重为速

6、度加速上升的火箭中的视重为8N8N，则此火箭离开，则此火箭离开地球表面的距离是地球半径的（地球表面的距离是地球半径的（）A A1 1倍倍 B B2 2倍倍 C C3 3倍倍 D D4 4倍倍 变式：一物体在飞船静止于地面时重变式：一物体在飞船静止于地面时重16N16N，飞船，飞船上升到某高度时加速度为上升到某高度时加速度为2.5m/s2.5m/s2 2，此时离地高度为，此时离地高度为地球半径地球半径2 2倍，求物体对承载面的压力？倍，求物体对承载面的压力？万有引力定律的应用万有引力定律的应用BC D 例例1 1、假如一做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的、假如一做圆周运动的人造地球卫

7、星的轨道半径增大到原来的2 2倍，仍做圆周运动，则（倍，仍做圆周运动，则（）A A、根据公式、根据公式v=rv=r，可知卫星的线速度将增大到原来的，可知卫星的线速度将增大到原来的2 2倍倍B B、根据公式、根据公式F=mv2/rF=mv2/r，可知卫星所需的向心力将减少到原来的，可知卫星所需的向心力将减少到原来的1/21/2C C、根据公式、根据公式F=GMm/r2F=GMm/r2，可知地球提供的向心力将减少到原来的，可知地球提供的向心力将减少到原来的1/41/4D D、卫星运动的线速度将减少到原来的、卫星运动的线速度将减少到原来的 变式变式;人造卫星轨道半径人造卫星轨道半径R R，线速度，线

8、速度V V，周期，周期T T，若要周期变为，若要周期变为2T2T，则（，则（）A、R不变，线速度变为不变，线速度变为V/2B、V不变，轨道半径变为不变，轨道半径变为2RC、轨道半径变为、轨道半径变为D、无法实现、无法实现34RC2/201年上海年上海4 GMRT/2.A3GMRT/32.B3GT/.CGT/3.DA D 组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率，如果超过了该速率，星球的万有引力将不个最大的自转速率，如果超过了该速率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动足以维持其赤道附近的物体做圆周运动.

9、由此能得到半径为由此能得到半径为R R、密度为密度为、质量为、质量为M M且均匀分布的星球的最小自转周期且均匀分布的星球的最小自转周期T.T.下列表下列表达式中正确的是达式中正确的是 ()()例题：某行星上一昼夜的时间为例题：某行星上一昼夜的时间为T=6hT=6h，在该行星赤道处用弹簧秤，在该行星赤道处用弹簧秤测得一物体的重力大小比在该行星两极处小测得一物体的重力大小比在该行星两极处小10%10%，则该行星的平，则该行星的平均密度是多大？（均密度是多大？（G G取取6.676.6710101111NmNm2 2/kg/kg2 2）解解：由题意：由题意3321123/1003.3)36006(1

10、067.6303043mkgGTRM2T在两极：在两极：2GMmmgR在赤道：在赤道：220.9GMmmRmgR万有引力定律的应用万有引力定律的应用 天文学家猜测：银河系中可能存在一个大天文学家猜测：银河系中可能存在一个大“黑洞黑洞”，距距“黑洞黑洞”6060亿千米的星体以亿千米的星体以2000km/s2000km/s的速度绕其旋的速度绕其旋转；接近转；接近“黑洞黑洞”的所有物质即使速度等于光速也被的所有物质即使速度等于光速也被“黑洞黑洞”吸人，试计算吸人，试计算“黑洞黑洞”的最大半径。的最大半径。GMrvvCRR星2822.7 10rvRmC星解析：解析：22vGMmmrr星对星体：GMv

11、r星黑洞第一宇宙速度：黑洞第一宇宙速度：例16如图A、B两行星绕同一颗恒星M做圆周运动，旋转方向相同，A行星周期为T1，B行星周期为T2，在某一时刻两行星相距最近，则 （）A经t=T1+T2两行星再次相距最近B经t=T1T2/(T2-T1)，两行星再次相距最近C经t=(T1+T2)/2，两行星相距最远D经t=T1T2/2(T2-T1)，两行星相距最远MABB D()2ABt解析：22()2ABtTT即：1 212TTtTT()ABt22()ABtTT即：1 2122()TTtTT 宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨宇宙飞船要与轨道空间站对接，飞船为了追上轨道空间站道空间站（）A只能从较

12、低轨道上加速只能从较低轨道上加速B只能从较高轨道上加速只能从较高轨道上加速C只能从空间站同一高度轨道上加速只能从空间站同一高度轨道上加速D无论从什么轨道上加速都可以无论从什么轨道上加速都可以变轨追击综合：卫星的轨道卫星的轨道练习：可以发射一颗这样的人造卫星，使其轨道：练习：可以发射一颗这样的人造卫星，使其轨道：A、与地球表面上某一纬度线(非赤道）是共面同心圆B、与地球表面的某一经线所决定的圆是共面同心圆C、与地球表面上的赤道线是共面同心圆，且卫星相对地球静止D、与地球表面的赤道线是共面同心圆，但卫星相对地球表面是运动的CD1、卫星圆心必须是球心、卫星圆心必须是球心2、卫星一定不能和某一经线时刻共面、卫星一定不能和某一经线时刻共面3、卫星一定不能和某一纬线时刻共面（赤道除外）、卫星一定不能和某一纬线时刻共面（赤道除外）