高中物理萬有引力經典講義

1、 萬有引力定律1.估算中心天體的質量和密度的常見思路(1)利用中心天體表面的重力加速度g和天體半徑R，質量為m的物體在天體表面受到的重力近似等于萬有引力，即Gmg可得天體質量M，進而求得.(2)利用環(huán)繞天體的軌道半徑r、周期T，Gmr即M.若環(huán)繞天體繞中心天體表面做勻速圓周運動時，軌道半徑rR，則.2計算時應注意的問題(1)由于環(huán)繞天體的質量m被約分，因此不能求出它的質量和密度(2)環(huán)繞天體的軌道半徑r等于中心天體的半徑R加上環(huán)繞天體離中心天體表面的高度h，即rRh.(3)當環(huán)繞天體在中心天體表面繞行時，軌道半徑rR.例一、 (2012北京四中模擬)已知下列數據：(1)地面附近物體的重力加速度

2、g；(2)地球半徑R；(3)月球與地球的兩球心間的距離r；(4)衛(wèi)星環(huán)繞地球運動的第一宇宙速度v1；(5)月球繞地球運動的周期T1；(6)地球繞太陽運動的周期T2；(7)萬有引力常量G.試選取適當的數據估算地球的質量(要求給出三種方法)1(2012青島模擬)美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現了太陽系外第一顆類似地球的、能適合居住的行星“開普勒22b”，它每290天環(huán)繞著一顆類似于太陽的恒星運轉一周若萬有引力常量已知，下列選項中的信息能求出該行星的軌道半徑的是()A該行星表面的重力加速度B該行星的密度C該行星的線速度D被該行星環(huán)繞的恒星的質量2.如圖221所示，是美國的“卡西尼”號探測

3、器經過長達7年的“艱苦”旅行，進入繞土星飛行的軌道，若“卡西尼”號探測器在半徑為R的土星上空離土星表面高h的圓形軌道上繞土星飛行，環(huán)繞n周飛行時間為t，已知引力常量為G，則下列關于土星質量M和平均密度的表達式正確的是()AM，BM，CM，DM，3(2012新課標全國高考)假設地球是一半徑為R、質量分布均勻的球體一礦井深度為d.已知質量分布均勻的球殼對殼內物體的引力為零礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為()A1 B1C.2 D.21.人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與軌道半徑的關系做勻速圓周運動的衛(wèi)星所受的萬有引力完全提供所需向心力，即F引F向，即Gmmr2mrman，可推導出：當r增大時2同

4、步衛(wèi)星(1)同步衛(wèi)星繞地心做勻速圓周運動的周期等于地球的自轉周期(2)由Gm(Rh)，同步衛(wèi)星都在赤道上空相同的高度上所有地球同步衛(wèi)星r、v、T、a大小均相同3宇宙速度1(2012石家莊模擬)當衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑為R時，線速度為v，周期為T.下列變換符合物理規(guī)律的是()A若軌道半徑從R變?yōu)?R，則運行周期從T變?yōu)?TB若運行周期從T變?yōu)?T，則軌道半徑從R變?yōu)?RC若軌道半徑從R變?yōu)?R，則運行線速度從v變?yōu)镈若運行線速度從v變?yōu)椋瑒t運行周期從T變?yōu)?T3(2012洛陽模擬)我國正在建立的北斗導航系統(tǒng)建成后，將有助于減少我國對GPS導航系統(tǒng)的依賴北斗導航系統(tǒng)中有幾顆衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，GPS導航系統(tǒng)是由周期約為12 h的衛(wèi)星群組成則北斗導