万有引力定律的应用.ppt

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1、万有引力定律的应用江华一中2008届高考第一轮复习复习精要地球自转对地表物体重力的影响07届广东惠州市第二次调研考试42007年天津理综卷172007年理综全国卷Ⅰ142007年高考江苏卷102007年理综四川卷1706年12月广州市X科统考卷1307年苏锡常镇四市二模1406-07学年度南京市金陵中学一模14江苏省启东市07届第一学期期中测试142007年上海卷19A07年江苏省扬州市一模182007年理综山东卷222007年物理海南卷112007年高考广东卷16万有引力定律的应用复习精要1.在中学物理范围内，万有引力定律一般应用于天体在圆周运动中的动力学问题或运动学问题的分析，当天体

2、绕着某中心天体做圆周运动时，中心天体对该天体的万有引力就是其做圆周运动所需的向心力,据此即可列出方程进行定量的分析。2.一个重要的关系式由地球自转对地表物体重力的影响3．如图所示，在纬度为φ的地表处，物体所受的万有引力为mgF向φωF而物体随地球一起绕地轴自转所需的向心力为F向=mRcosφ·ω2方向垂直于地轴指向地轴，这是物体所受到的万有引力的一个分力充当的，而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg，严格地说：除了在地球的两个极点处，地球表面处的物体所受的重力并不等于万有引力，而只是万有引力的一个分力。由于地球自转缓慢，所以大量的近似计算中忽略了自转的影响，认为地球表面处物体所受到

3、的地球引力近似等于其重力，即07届广东惠州市第二次调研考试44．已知引力常量G、月球中心到地球中心的距离R和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）A．月球的质量B．地球的质量C．地球的半径D．月球绕地球运行速度的大小BD2007年天津理综卷1717．我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为()A2007年理综全国卷Ⅰ1414.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质

4、量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N，由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为()A.0.5B.2C.3.2D.4解:由题意可以得到g'=1.6g;由黄金代换GM=gR2可以得到解得R'=2RB2007年高考江苏卷1010、假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是()A、地球的向心力变为缩小前的一半B、地球的向心力变为缩小前的1/16C、地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D、地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半BC解见下页解：天体的密度不变，天体直径和天体之间距

5、离都缩小到原来的一半，则地球和太阳的质量缩小到原来的1/8,地球和太阳的距离缩小到原来的1/2,即地球绕太阳公转的向心力地球绕太阳公转周期T′2007年理综四川卷1717.我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将登上月球。假如宇航员在月球上测得摆长为l的单摆做小振幅振动的周期为T，将月球视为密度均匀、半径为r的球体，则月球的密度为()A．B．C．D．解：解得：B06年12月广州市X科统考卷1313.（13分）宇航员在月球表面附近自h高处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为R，若在月球上发射一颗卫星,使它在月球表面附近绕月球作圆周运动．若万有

6、引力恒量为G，求：(1)该卫星的周期；(2)月球的质量.解：(1)设月球表面附近的重力加速度为g月L=v0t②由①②③解得该卫星的周期(2)由①②解得：解得月球的质量：07年苏锡常镇四市二模1414.(14分)已知地球质量为M，地球半径为R，引力常量为G。(1)试利用上述物理量推导第一宇宙速度的表达式．（要写出必要的文字说明）(2)若已知第一宇宙速度大小v1=7.9km/s，地球半径R=6.4×103km,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，请计算地球的质量（保留两位有效数字）(3)请推导第一宇宙速度的另一种表达式，式中g为地球表面的重力加速度．解：(l)设发射的人造地球卫

7、星质量为m、速度为v，它到地心的距离为r卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供又近地卫星的轨道半径近似等于地球的半径r=R联立推得第一宇宙速度(2)由上式得：代入数据解得M=6.0×1024kg(3)地球表面附近重力近似等于万有引力所以06-07学年度南京市金陵中学一模1414．（14分）2003年10月15日，我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船．火箭全长58.3m，起飞质量为479.8t，刚起飞时，火箭竖直升空，航天员