1、3.1 万有引力定律(第二课时) 关于重力的理解 一、在地球表面上对重力的理解 在地球表面上,即水平面,重力的方向是 于水平面的,大小等于物体的质量乘以当 地的重力加速度,即 G=mg。 二、把地球看成一个球体 重力是由于物体受到地球的吸引作用而产 生的。严格地讲,重力是万有引力的一个分力, 另一分力是提供物体随地球自转做匀速圆周运 动的向心力,如图所示。 在赤道上的物体所受的向心力和重力是指 向球心的,下面我们来估算一下放在赤道上质 量为 m 的物体所受的万有引力、向心力和重力 的大小 地球的质量为:M=6.0 1024kg,半径为:R=6.410 6m,万有引力常量: G=6.6710-
2、11N.m2/kg2地球自转周期为:T=24h,赤道上重力加速度为:g=9.8m/s 2.计算时注意单位 (一)万有引力: (二)向心力 (三)重力 归纳、总结、提高 通过上面的计算可知,地球表面上的物体随地球自转所需向心力相对于重力小得多, 因此,一般情况下,忽略向心力,即万有引力约等于重力。 地球表面上的物体随地球自转所做匀速圆周运动的角速度 ,纬度越高,做匀 速圆周运动的半径 ,所需向心力 ,故重力 ,重力加速度 。 在赤道处,万有引力、向心力和重力三者的关系为: 在两极,万有引力、向心力和重力三者的关系为: 练习案 1、设想把质量为 m 的物体放到地球的中心,地球质量为 M,半径为 R
3、,则物体与地球间 的万有引力是( ) A零 B无穷大 CG D无法确定 MmR2 2、对于质量为 m1 和质量为 m2 的两个物体间的万有引力的表达式 FG ,下列说法正 m1m2r2 确的是( ) Am 1 和 m2 所受引力总是大小相等的 B当两物体间的距离 r 趋于零时,万有引力无穷大 C当有第 3 个物体 m3 放入 m1、m 2 之间时,m 1 和 m2 间的万有引力将增大 Dm 1 和 m2 所受的引力性质可能相同,也可能不同 3、如图 319 所示,两球的半径分别为 r1 和 r2,且远小于 r,而球质量分布均匀,大小 分别是 m1 和 m2,则两球间的万有引力大小为( ) 图
4、319 AG BG m1m2r2 m1m2r21 CG DG m1m2r1 r22 m1m2r1 r2 r2 4、假如地球自转角速度增大,关于物体重力,下列说法不正确的是( ) A放在赤道地面上物体所受万有引力不变 B放在两极地面上的物体所受的重力不变 C放在赤道地面上物体所受的重力减小 D放在两极地面上物体所受的重力增加 5、(双选)月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的 ,一个质量为 600 kg 的飞行 16 器到达月球后( ) A在月球上的质量仍为 600 kg B在月球表面上的重力为 1000 N C在月球表面上方的高空中重力大于 1000 N D在月球上的质量将小于 600 k
5、g 6、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 个在地球表面重力为 600 N 的人在这个行星表面的重力将变为 960 N由此可推知,该行 星的半径与地球半径之比约为( ) A0.5 B2 C3.2 D4 7 (双选)天文学家有这样一个大胆推测:地球有一个从未谋面的“兄弟” ,其运行轨道就 在地球的运行轨道上,也就是说从地球上看,这个“地球兄弟”永远在太阳的背面与地球 捉迷藏,所以人类一直未能发现它由以上信息可以确定这颗行星的(设地球的公转周期、 轨道半径、平均密度、自转周期为已知)( ) A公转周期 B平均密度 C轨道半径 D自转周期 8、 (双选)以下说法正确的是( ) A地面上一切物体之间都存在着相互吸引力,由于很小,不足以克服地面的摩擦力, 因此地面上的物体不会聚到一起 B甲球的质量比乙球大,则甲对乙的吸引力比乙对甲的吸引力大 C太阳对地球的吸引力很大,但因地球的质量很大,而靠近太阳的速度较小,所以 不会被太阳吸过去 D太阳对地球的吸引力很大,但这个力提供地球绕太阳运行所需的向心力,所以地 球不会被太阳吸过去