万有引力定律及其应用2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,万 有 引 力 定 律,的 应 用,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4,2007年天津理综卷17,2007年理综全国卷 14,2007年高考江苏卷10,2007年理综四川卷17,06年12月广州市,X,科统考卷13,07年苏锡常镇四市二模14,06-07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14,2007年上海卷19,A,07年江苏省扬州市一模18,2007年理综山东卷22,2007年物理海南卷11,2007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,的地表处，物体所,受的万有引力为,mg,F,向,F,而物体随地球一起绕地轴自转所需,的向心力为,F,向,=,mRcos,2,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,4,4,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,B D,2007年天津理综卷17,17,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,m,1,、,m,2,，,半径分别为,R,1,、,R,2,，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,(,),A,2007年理综全国卷 14,14.据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600,N,的人在这个行星表面的重量将变为960,N,，,由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为,(),A.0.5,B.2 C.3.2 D.4,解:,由题意可以得到,g,=1.6,g,;,由黄金代换,GM,=,g,R,2,可以得到,解得,R,=2,R,B,2007年高考江苏卷10,10、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1/16,C、,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,B C,解：,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，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17,17.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：,B,06,年12,月广州市,X,科统考卷,13,13.（13,分）宇航员在月球表面附近自,h,高处以初速度,v,0,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,=,v,0,t,由解得,该卫星的周期,(2)由解得：,解得,月球的质量,：,07年苏锡常镇四市二模14,14.(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,v,1,=7.9km/s，,地球半径,R,=6.4 10,3,km,引力常量,G,=6.6710,-11,Nm,2,/kg,2,，,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,=6.010,24,kg,(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,14,14,（,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,58.3,m，,起飞质量为,479.8,t，,刚起飞时，火箭竖直升空，航天员杨利伟有较强的超重感，仪器显示他对座舱的最大压力达到他体重的,5,倍飞船进入轨道后，,21,h,内环绕地球飞行了,14,圈，将飞船运行的轨道简化为圆形求,点火发射时，火箭的最大推力（,g,取10,m/s,2,）,飞船运行轨道与同步卫星的轨道半径之比,解：,对宇航员进行受力分析并根据牛顿第二定律,有,对火箭应用牛顿第二定律,有,由上式可以解得,F,5,Mg,2.410,7,N,飞船运行周期为,T,1,21/14=1.5h,轨道半径为,r,1,同步卫星运行周期为,T,2,24,h,轨道半径为,r,2,，,对飞船及同步卫星分别有,于是有,解得,江苏省,启东市07,届第一学期期中测试,14,14,太空中有一颗绕恒星作匀速圆周运动的行星，此行星上一昼夜的时间是,t,在行星的赤道处用弹簧秤测量物体的重力的读数比在两极时测量的读数小,10,，已知引力常量为,G,，,求此行星的平均密度。,行星上一昼夜的时间是,t,，,即行星的自转周期,Tt,弹簧称在赤道和两极的读数分别为,F,1,、F,2,解：,在赤道上，,在两极上，,又,F,2,F,1,10%,F,2,则,所以,2007年上海卷19,A,19,A（10,分）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5,t,小球落回原处。（取地球表面重力加速度,g,10,m,/s,2,，,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,1:4，求该星球的质量与地球质量之比,M,星,:,M,地,。,解：,（1）,所以,（,2,）,所以，,可解得：,07年江苏省扬州市一模18,18(16分)有人设想在地球赤道上垂直于地球表面竖起一根刚性的长杆，杆子的长度是地球半径的若干倍。长杆随地球一起自转。在长杆上距地面高度为,h,=,R,(,R,为地球半径)处，悬挂一个摆长为,l,，,质量为,m,的单摆(,l,远远小于,R,)。,设地球半径,R,、,地球表面的重力加速度,g,、,地球的自转周期,T,0,均为已知，求：,(1)悬挂单摆处随地球自转的向心加速度多大?,(2)该单摆的振动周期为多少?,(3)单摆悬挂于长杆上距地球表面的高度,H,为多高处，单摆就无法振动?,解：,（1）由于长杆随地球一起自转，与地球自转角速度相同，,h,=,R,处的向心加速度应为,（2）,h,=,R,处的重力加速度就等于万有引力产生的加速度减去物体随地球自转时的向心加速度,万有引力产生的加速度,所以,h,=,R,处的重力加速度,由单摆周期公式求出振动周期,（3）在地球的同步卫星轨道上引力加速度就是随地球自转的向心加速度,则同步卫星轨道上重力加速度,单摆在地球同步卫星轨道上无法振动。,题目,2007年理综山东卷22,22.2007年4月24日，欧洲科学家宣布在太阳之外发现了一颗可能适合人类居住的类地行星,Gliese581c。,这颗围绕红矮星,Gliese581,运行的星球有类似地球的温度，表面可能有液态水存在，距离地球约为20光年，直径约为地球的1.5倍，质量约为地球的5倍，绕红矮星,Gliese581,运行的周期约为13天。假设有一艘宇宙飞船飞临该星球表面附近轨道，下列说法正确是 (,),A.,飞船在,Gliese581c,表面附近运行的周期约为13天,B.,飞船在,Gliese581c,表面附近运行时的速度大于,7.9,km/s,C.,人在,Gliese581c,上所受重力比在地球上所受重力大,D.Gliese581c,的平均密度比地球平均密度小,B C,解：,周期的平方与轨道半径的3次方成正比，飞船在,Gliese581c,表面附近运行的周期的周期应小于13天，,A,错.,v,v,1,=7.9 km/s,B,对,C,对,D,错,2007年物理海南卷11,11设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为,R,，,速度为,v,，,则太阳的质量可用,v,、,R,和引力常量,G,表示为_。,太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速率约为地球公转速率的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的210,9,倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为_。,10,11,解见下页,解：,设地球的质量为,m,太阳的质量,M,由万有引力定律,设银河系的质量为,M,1,2007年高考广东卷16,16（12分）土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒,A,和,B,与土星中心距离分别为,r,A,=8.0,10,4,km,和,r,B,=1.2,10,5,km。,忽略所有岩石颗粒间的相互作用。（结果可用根式表示）,（1）求岩石颗粒,A,和,B,的线速度之比。,（2）,求岩石颗粒,A,和,B,的周期之比。,（3）土星探测器上有一物体，在地球上重为10,N,，,推算出他在距土星中心3.2,10,5,km,处受到土星的引力为0.38,N。,已知地球半径为,6.4,10,3,km，,请估算土星质量是地球质量的多少倍？,第3页,解:,设土星质量为,M,0,，,颗粒质量为,m,，,颗粒距土星中心距离为,r,，,线速度为,v，,根据牛顿第二定律和万有引力定律：,解得：,对于,A、B,两颗粒分别有：,和,得：,第4页,设颗粒绕土星作圆周运动的周期为,T,，,则：,对于,A、B,两颗粒分别有：,和,得：,题目,设地球质量为,M,，,地球半径为,r,0,，,地球上物体的重力可视为万有引力，探测器上物体质量为,m,0,，,在地球表面重力为,G,0,，,距土星中心,r,0,3.210,5,km,处的引力为,G,0,，,根据万有引力定律：,解得：,题目,第2页,08届最新高中物理总复习精品课件集（2007年7月版）,08,届最新高中物理总复习精品课件集,选用,50,余套,2006,2007,学年度各地的模考试卷和,2007年高考试卷，耗费五个多月时间精心编制成,PPT,课件集，试题新颖典型，画图精细美观，排版紧凑合理，操作使用非常方便。,不仅有,第一轮复习（包括实验复习）的全部内容，又有第二轮专题复习的课件；,不仅有,大量题目，也有对基本知识和基本技能概括性的复习精要；,不仅,计算题有分步演示的解析过程，中等难度以上的选择填空题也有分步演示的解析过程；所选题目,不仅,适用原人教版的学校，又有上海、北京等地使用新课程教材的试题；全套课件可供高三全年使用，是不可多得的好资料。课件集内容系统全面，形成完整系列,结构体系合理，知识覆盖面广，包括高中物理的全部内容，共有,118,个课件，计,2300,余幅幻灯片,大小约40,M,。,该课件集比新编,07,届高中物理总复习课件集内容更丰富，题目更新颖，制作更精美。另有跟该课件集,配套的,Word,文件。,我一共有三套高中物理总复习课件集，均是原创课件，三套课件集各自独立成套，形成完整系列，三者又相辅相成，各有侧重，适合高三学年使用。,本课件集,有如下特点：,1.,作者是多年从事高三教学的刚退休教师,不仅教学经验丰富，而且使用电脑也比较熟练。,2.,课件按教材顺序分章节整理，高中物理每章要用的课件都有,可以拿来就用,使用方便。,3.,密切联系高考复习的实际，紧扣近年高考大纲,(,以,2007,年的高考试题及,2006,2007,学年度各地的模考试题为主,),，体现近年高考的命题特点和命题趋势。,4.,该课件集融教学性、资料性和实用性于一体,为高考复习提供很大方便；,既可作为高考复习的现成教案，又可作为教师的资料库和题库。,5.,全部是,powerPoint,课件,操作使用十分方便。课件设置有超链接,(,在每个课件的第二页有目录，放映时点击相应内容可以很方便地选题和返回,).,操作使用非常方便,可以增大课堂教学容量,提高课堂教学质量。,6.,该课件集可以根据需要任意增补删减，再经过你的积累，将供你终身受用。,该课件集对高考复习有很强的针对性和很好的指导作用，部分内容也可供高一、高二年级教学时选用。,联系方式：电话：,13952831836,邮编212300丹阳市吕叔湘中学校长室 庞留根,Email：,dyszplg,.,cn,庞老师物理课件网,www.,dyszplg,.com,工本费,PPT,课件集200元，配套的,Word,文件30元,附：,08 届最新高中物理总复习精品课件集总,目录及几个课件的目录,介绍,08届最新高中物理总复习,课件集目录,08届最新高中物理总复习课件集目录,一,、,牛顿第一定律,二、,牛顿第二定律,三、,牛顿第三定律,四、,超重与失重,超重与失重的条件,07年1月广东省汕尾市调研测试2,南京市,07,届二模,试卷2,2007年理综山东卷17,2007年物理海南卷10,07年1月广东省汕尾市调研测试5,07年1月潍坊市期末统考3,06年12月广州市,X,科统考卷9,07年天津五区县重点校联考15,07年重庆市第一轮复习第三次月考卷2,06年5月深圳市第二次调研考试10,江苏省启东市07届第一学期期中测试5,07学年南京市期末质量调研7,07届1月武汉市调研考试6,07年1月广东省汕尾市调研测试7,合肥市07年教学质量检测一4,2007年上海卷19,B,07,年佛山市教学质量检测10,07年上海虹口区教学质量检测三2,07年上海虹口区教学质量检测三19,07届广东惠州市第二次调研考试17,07年1月山东潍坊市期末统考14,07年苏锡常镇四市二模15,2007年高考江苏卷6,2007年高考江苏卷15,牛顿运动定律目录,一、,机械波的基本知识,二、,机械波的传播,07年1月广东省汕尾市调研测试6,07年佛山市教学质量检测2,广东茂名市2007年第一次模考4,2007年高考广东卷12,2007年上海卷2,A,06,年广东东莞中学高考模拟试题6,合肥市2007年教学质量检测一2,07年4月苏州中学调研试卷10,07年1月北京市崇文区期末统一练习1,07届南京市综合检测(一)7,07年苏锡常镇四市二模2,江苏省启东市07届第一学期期中测试6,07,届南京市第一次调研测试,10,苏北五市07届调研考试5,06年5月深圳市第二次调研考试9,06年江苏连云港市最后模拟考试,9,2007年上海卷9,2007年天津理综卷21,机械波目录,一、,带电粒子在匀强电场中的加速,二、,带电粒子在匀强电场中的偏转,对偏移公式的讨论,三、,示波管的原理,07年广东普宁市华侨中学三模卷6,广东茂名市2007年第一次模考10,2007年物理海南卷6,07年天津五区县重点校联考8,2007高考理综北京卷22,2007年上海卷22,07届12月江苏省丹阳中学试卷17,2007年广东卷6,07年4月苏州中学调研试卷5,2007年重庆卷24,07年江苏省扬州市一模17,带电粒子在电场中的运动目录,