7.3《万有引力定律习题课》学案(新人教必修2).doc

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《7.3万有引力定律习题课》学案

学习目标

1、加深对开普勒第三定律的认识和使用

2、熟练使用万有引力定律进行计算

3、会计算星体表面、表面上空的重力加速度

4、掌握双星问题的计算

一复习巩固：

1.宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小,跟它们的成正比，跟它们的_______成反比，这就是万有引力定律。

它的公式是F＝，式中万有引力恒量G＝________________。

2.引力恒量G的单位是（）

A.NB.C。

D.没有单位

3.引力常量G的数值是______国物理学家___________利用_________装置测得。

二预习参考题

（一）有关推导：

1．用开普勒第三定律和向心力公式推导万有引力定律

2．万有引力定律推导开普勒第三定律

通过上式的推导，可以看出小天体绕大天体转动时，半径的三次方与周期的二次方之比决定于：

大天体的质量。

也就是说同一大天体下的卫星，这个比是不变的,但对于不同的大天体,这个比值就是变化的。

比如地球卫星的这个比跟土星卫星的这个比就不同。

［例1］关于公式R3／T2=k，下列说法中正确的是（）

A.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等

B.不同星球的行星或卫星，k值均相等

C.公式只适用于围绕太阳运行的行星

D.以上说法均错

（二）万有引力公式的应用：

关健抓住万有引力公式,另外在星球表面，距离就是星球的半径，在星球表面,重力等于万有引力（粗略计算）。

1、星球周围的重力加速度：

（关键是学会公式推导）

　　因为在星球的周围，物体的重力几乎与星球对物体的吸引力相等，所以

[例2]某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半,那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的（）

A。

1/4倍B.1/2倍C。

4倍D。

2倍

［例3］已知火星的半径是地球的半径的一半,火星的质量是地球的质量的1/10。

如果在地球上质量为60kg的人到火星上去,问：

⑴在火星表面上人的质量多大？

重力多少?

⑵火星表面的重力加速度多大？

⑶设此人在地面上能跳起的高度为1.6m,则他在火星上能跳多高?

⑷这个人在地面上能举起质量为60kg的物体，他在火星上可举多重的物体?

2、双星运动:

［例4]在天体运动中，把两颗相距较近的恒星称为双星，已知A、B两恒星质量分别为m1和m2，两恒星相距为L，两恒星分别绕共同的圆心做圆周运动，如图，求两恒星的轨道半径和角速度大小。

双星运动是宇宙中最常见的运动形式，它们

（1）由万有引力提供做圆周运动的向心力,

（2）它们绕共同的圆转动，（3）具有相同的角速度（线速度不同）。

解:

《万有引力定律习题课》巩固练习

1。

设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为多少？

2.已知地面的重力加速度为g，距地面高为2倍地球半径处的重力加速度是多少？

3。

已知月球中心到地球中心的距离大约是地球半径的60倍，则月球绕地球运行的向心加速度与地球表面的重力加速度的之比为多少？

4.某物体在距地面为R的地方受到地球对它的万有引力为F，为使此物体受到的引力减小到，应把此物体置于距地面的高度为（R指地球半径）多少？

5.地球质量大约是月球质量的81倍，在登月飞船通过月、地之间的某一位置时,月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为多少？

6.两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:

TB=1：

27，则轨道半径之比是多少？

7。

一探空火箭未打中目标而进入绕太阳的近乎圆形的轨道运行，轨道半径是地球绕太阳公转半径的16倍，则探空火箭绕太阳公转周期为多少？