1、第二节 万有引力定律的应用1关于天体的运动,下列说法中正确的是()A天体的运动和地面上物体的运动遵循不同的规律B天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动C太阳从东边升起,西边落下,所以太阳绕地球运动D太阳系中所有的行星都绕太阳运动【答案】D2(2017临武名校质检)如图所示为某行星绕太阳运动的轨迹示意图,其中P、Q两点是椭圆轨迹的两个焦点,若太阳位于图中P点,则关于行星在A、B两点速度的大小关系正确的是()AvAvBBvAvBCvAvBD无法确定【答案】A万有引力周期T利用万有引力定律能“称量”太阳的质量吗?若能,需要知道哪些量?二、发现未知天体1 被 人 们 称 为“笔 尖 下 发 现 的
2、行 星”被 命 名 为_2海王星的发现和_的“按时回归”确立了万有引力定律的地位,也成为科学史上的美谈海王星哈雷彗星水平抛出物体的速度地球卫星万有引力m2r四、三种宇宙速度三种速度数 值意 义说 明第一宇宙速度_km/s(1)卫星环绕地球表面运行的速度,也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度(2)使卫星绕地球做匀速圆周运动的最小地面发射速度三种宇宙速度均为在地面上的发射速度,而非在轨道上的运行速度第二宇宙速度_km/s使卫星挣脱_引力束缚的_地面发射速度第三宇宙速度_km/s使卫星挣脱太阳引力束缚的_地面发射速度7.911.2地球最小16.7最小计算天体的质量和密度特别提醒:在利用万有引力等于向心
3、力列式求天体质量时,必须将该天体设置为中心天体例1假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星,若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1,已知万有引力常量为G,则该天体的密度是多少?若这颗卫星距该天体表面的高度为h,测得在该处做圆周运动的周期为T2,则该天体的密度又是多少?1(2018南宁名校月考)我国发射了绕月运行探月卫星“嫦娥一号”,该卫星的轨道是圆形的,若已知绕月球运动的周期T及月球的半径R,月球表面的重力加速度g月,引力常量为G.求:(1)月球的质量;(2)探月卫星“嫦娥一号”离月球表面的高度;(3)月球的平均密度人造卫星的特点特别提醒:无论哪种地球卫星,都遵守由万有引力定律决定
4、的天体力学规律所有人造地球卫星尽管轨道面不同,但都以地球的中心作为运动轨道的圆心解题流程:答案:B2据媒体报道,“嫦娥二号”卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200 km,运行周期127分钟若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是()A月球表面的重力加速度B月球对卫星的吸引力C卫星绕月运行的速度D卫星绕月运行的加速度【答案】B1发射速度:是指被发射物在离开发射装置时的初速度,要发射一颗人造地球卫星,发射速度不能小于第一宇宙速度若发射速度大于7.9 km/s,而小于11.2 km/s,卫星将环绕地球做椭圆轨道运动若发射速度大于等于11.2 km/s 而小于16.7 km/s,卫星将环绕太阳运动若发射速度大于等于 16.7 km/s,卫星将飞出太阳系发射速度、运行速度与宇宙速度的区别解题流程:答案:A例4宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间5t小球落回原处(取地球表面重力加速度g10 m/s2,空气阻力不计)(1)求该星球表面附近的重力加速度g;(2)已知该星球的半径与地球半径之比为R星R地14,求该星球的质量与地球质量之比M星M地综合拓展提高题后反思:在天体的有关计算中,有时要利用抛体运动(平抛或竖直上抛)求天体表面的重力加速度,然后结合万有引力定律求M和.