1、第 3 节 万有引力定律的应用 【学习目标】 1知道天体间的相互作用主要 是万有引力。 2知 道如何应用万有引力定律计算天体质量的方法。 3通过了解万有引力定律在天文学上的重要应用,体会科学定律对人类认识世界的作 用。 【阅读指导】 11781 年( 清朝乾隆年间)人们通过望远镜发现了太阳系的一颗新行星 _。1846 年(清朝道光年间)伽勒在预定的区域发现了太阳系的另一颗新 行星_。1930 年(民国年间)汤姆博夫根据海王星自身运动不规则 性的记载又发现了一个新星 _。这可以说是前一成就的历史回声, 进一步提高了万有引力定律的权威性。 2168 2 年(清朝康 熙年间)哈雷根据牛顿的引力理论,
2、预言了_将于 1758 年光临地球。克雷洛对哈雷的计算过程进行了修正,这个预言最终得到了证实。 3如果测出行星的公转周期 T 以及它和太阳的距离 r,就可以计算出太阳的质量。写 出计算式_。 【课堂练习】 夯实基础 1下列说法中正确的是( ) A海王星和冥王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 B天王星是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的 C天王星的运行轨道偏离根据万有引力计算出来的轨道,其原因是由于天王星受 到轨道外面其它行星的 引力作用 D以上均不正确 2若已知太阳的一个行星绕太阳运转的轨道半径为 r,周期为 T,引力常量为 G,则 可求( ) A. 该行星的质量 B太阳的质量
3、C该行星的平均密度 D太阳的平均密度 3设想人类 开发月球,不断地把月球上的矿藏搬运到地球上。假如经过长时间开采 后,地球仍可看做均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前比较 ( ) A地球与月球间的万有引力将变大 B地球与月球间的万有引力将变小 C月球绕地球运动的时间将变长 D月球绕地球运动的时间将变短 4引力常量很小,说明了( ) A万有引力很小 B万有引力很大 C只有当物体的质量大到一定程度,物体间才会有万有引力 D很难察觉到日常接触的物体间有万有引力 ,因为它们的质量不是很大 能力提升 5已知地球赤道半径 R = 6 378km,计算赤道上的人们随地球自转的线速度(列公式
4、求解) 。解释为什么人不会因为地球自转而被地球甩到空中。 6已知地月平均距离为 38.4 104km,引力常量 G = 6.6710 11Nm2/kg2,地球的平均 半径为 6 371km。求地球质量是多少?密度是多少?(已知:月球公转周期为 T=27.32 天) 7地球 A 和某一行星 B 的半径之比为 R1:R2=1:2,平均密度之比为 1:2=4:1,若 地球 表面的重力加速度为 10m/s2,那么 B 行星表面的重力加速度是多少 ?若在地球表面 以某一初速度竖直上抛的 物体最高可达 20m,那么在 B 行星表面以同样的初速度 竖直上抛一物体,经多少时间该物体可落回原地?(气体阻力不计)
5、 第 3 节 万有引力定律的应用 【阅读指导】 1.天王星 海王星 冥王星 2.哈雷彗星 3. 【课堂练习】 1. AC 2. B 3. BD 4. 解:(1)根据 有: 。Rv smT/6.4310678324. (2)从受力角度去考虑,人随地球自转所需要的向心力为: 。mTwF 22 .)601.()( 向 人受到的万有引力为: GMF79.)10378(95.42 万 可见,F 万 F 向 ,即:人受到的万有引力足可以提供人所需的向心力,所以,人不 会被甩到太空。 5. 解:人在两极 F 万 =N=mg。 223412 /85.90657 smgmRGMgNF )(极极极极万 说明:计算所得与测量值间的差异来源于假想地球为一个质量均匀 分布的球体。 6. 解:以月球为研究对象,根据牛顿第二定律有 kgGTrrTrF 24213722322 10.6)04.(067.8.4)( 向万 3343 /5.)1067(.4mkgRMV (辞海89 版 55 18 页记录为:5.97410 27 克,5.52 克厘米 -3)