2013粤教版必修2《万有引力定律的应用》word学案

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1、万有引力定律的应用（一）制作人：王洪臻审核人：陈志红制作时间：2012.3.12编号：14602学习目标：1.了解万有引力定律在天文学上的应用2.会用万有引力定律计算天体的质量3.理解并应用万有引力定律处理天体问题的思路和方法自主学习：1.计算天体的质量(1)在天体表面时，若已知G..g.R三个量，则天体的质量M=(2)若某一行星绕太阳运动，可看作匀速圆周运动。则需要的向心力由提供，即有表达式。已知G.T.r三个量，则太阳的质量M=2.计算天体的密度若天体的半径为R，则天体的密度ρ=，将M=代入得ρ=，当卫星环绕天体表面运动时，其轨

2、道半径r=R，则ρ=。3．解决天体运动的思路方法我们把天体的运动看做匀速圆周运动，所需要的向心力都来自万有引力。常用的几个关系式：预习自测：1.若已知某行星绕太阳公转半径为r，公转周期为T，万有引力常量为G，则由此可求出（）A.某行星的质量B.太阳的质量C.某行星的密度D.太阳的密度2.已知引力常量G和下列各组数据，能求出地球质量的是（）A．地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B．月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C．人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D．若不考虑地球自转，已知地球的半径及重力加速度3.假设在半径为R的

3、某天体上发射一颗该天体的卫星，若它在该天体表面做匀速圆周运动的周期为T1，已知引力常量为G，则该天体的密度为。若这颗卫星距该天体表面的高度为h，测得做圆周运动的周期为T2，则该天体的密度又可表示为。4.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的()A．线速度v＝B．角速度ω＝C．运行周期T＝2πD．向心加速度a＝合作探究：1.解决天体运动的思路方法将天体的运动看做匀速圆周运动，所需向心力有万有引力提供，

4、有如下关系式：例1.一颗质量为m的卫星绕质量为M的行星做匀速圆周运动，则卫星的周期()A．与卫星的质量无关B．与卫星的运行速度成正比C．与行星质量M的平方根成正比D．与卫星轨道半径的次方有关例2.假如做圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍，仍做圆周运动，则（）2．计算天体的质量和密度（1）若已知某天体的半径R和表面重力加速度g，天体的质量M=天体的密度ρ=(2)若已知质量为m的卫星绕某天体做匀速圆周运动的轨道半径r和周期T，则天体的质量M=天体的密度ρ=(3)若已知质量为m的卫星绕某天体做匀速圆周运动的轨道半径r和线速度

5、v，则天体的质量M=天体的密度ρ=(4)若已知质量为m的卫星绕某天体做匀速圆周运动的轨道半径r和角速度ω，则天体的质量M=天体的密度ρ=例3.已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，地球表面的重力加速度为g，试求出地球的密度。（引力常量G为已知量）例4.两颗靠的很近的恒星成为双星，这两颗星必须各自以一定的速率绕某一中心转动。已知双星的质量分别为m1和m2，相距为L，求：（1）双星转动中心的位置（2）双星的转动周期课堂自我检测：1.有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面表面处重力加速度的4倍，则该星

6、球的质量将是地球质量的()A.B．4倍C．16倍D．64倍2．火星直径约为地球直径的一半，质量约为地球质量的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转半径的1.5倍．根据以上数据，下列说法中正确的是()A．火星表面重力加速度的数值比地球表面小B．火星公转的周期比地球的长C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大3．若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为()A.B.C.D.4.为了对火星及其周围的空间环境进行监测，我国预计于2011年10月发射第一

7、颗火星探测器“萤火一号”．假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时，周期分别为T1和T2.火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，引力常量为G.仅利用以上数据，可以计算出()A．火星的密度和火星表面的重力加速度B．火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C．火星的半径和“萤火一号”的质量D．火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力5.2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动任务，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新时代的到来．“神舟七号”绕地球做近似匀速圆周运动，其轨道半径为r

8、，若另有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为2r，则可以确定()A．卫星与“神舟七号”的加速度大小之比为1∶4B．卫星与“神舟七号”的线速度大小之比为1∶C．翟志刚出舱后不再受地球引力D．翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假