万有引力理论的成就(人教版必修)详解.ppt

A．b所需向心力最小 B．b、c的周期相同且大于a的周期 C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 D．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度 答案　ABD 物理建模6　双星模型 模型概述 宇宙中往往会有相距较近、质量相当的两颗星球，它们离其他星球都较远，因此其他星球对它们的万有引力可以忽略不计．在这种情况下，它们将各自围绕它们连线上的某一固定点O做同周期的匀速圆周运动．这种天体结构叫做双星(如图6－4－3所示)． 图6－4－3 模型特点 (1)由于双星和该固定点O总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必然相等，即角速度相等，周期相等． 典例剖析 【典例】 经长期观测，人们在宇宙中已经发现了双星系统．双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每个恒星的线度远小于两个星体之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体．如图6－4－4所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做周期相同的匀速圆周运动．现测得两颗星之间的距离为L，质量之比为m1∶m2＝3∶2，下列说法中正确的是(　　)． 图6－4－4 A．m1、m2做圆周运动的线速度之比为3∶2 B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2 答案　C 【审题技巧】 双星做匀速圆周运动的圆心相同，我们可根据它们做圆周运动的周期相同、双星之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力等特点进行解答． 特别提醒：列式时须注意：双星的轨道半径与双星间的距离不同． 【我来冲关】 (2012·重庆)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为7∶1，同时绕它们连线上某点O做匀速圆周运动．由此可知，冥王星绕O点运动的 (　　)． 答案　A 【状元微博】 一、计算天体的质量和密度 1．在万有引力常量G已知的情况下，已知下列哪些数据，可以计算出地球质量 (　　)． A．地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离 B．人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期 C．月球绕地球运行的周期及地球半径 D．若不考虑地球自转，已知地球半径和地球表面的重力加速度 答案　BD 答案　A 3．近年来，美国发射的“凤凰号”火星探测器已经在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究(如发现了冰)，为我们将来登上火星、开发和利用火星奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得它运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常量) (　　)． 答案　D 二、天体的运动 4．一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测知其运行周期为T，速度为v，引力常量为G.则 (　　)． 答案　ACD 5．海王星的发现是万有引力定律应用的一个成功的范例．但是发现海王星后，人们又发现海王星的轨道与理论计算值有较大的差异，于是沿用了发现海王星的办法，经过多年努力，才由美国以洛维尔天文台在理论计算出的轨道附近 天区内找到了质量比理论值小得多的冥王星．冥王星绕太阳运动的轨道半径是40个天文单位(日地距离为一个天文单位)，求冥王星与地球绕太阳运动的线速度之比． 基础知识研读 深层互动探究 金榜冲关必备 达标对点演练 4　万有引力理论的成就 1．知道万有引力定律在天文学上的重要应用． 2．会用万有引力定律计算天体的质量． 3．掌握用万有引力定律处理天体问题的思路、方法. 1.地球质量的计算 (1)依据：地球表面的物体，若不考虑地球自转，物体的重力等于地球对物体的万有引力，即mg＝______. (2)结论：M＝_____，只要知道g、R的值，就可以算出地球的质量． 计算天体的质量 2．太阳质量的计算 3．其他行星的质量计算 思考1：行星围绕太阳做匀速圆周运动，太阳的引力提供行星做匀速圆周运动的向心力，请写出行星做匀速圆周运动的几个向心力公式． 1．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．地球的密度 答案　B 2．有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，设其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为 (　　)． 答案　B 1.海王星的发现 英国剑桥大学的学生_______和法国年轻的天文学家_______根据天王星的观测资料，利用万有引力定律计算出天王星外“新”行星的轨道.1846年9月23日，德国的______在勒维耶预言的位置附近发现了这颗行星——海王星． 2．哈雷慧星的“按时回归” 哈雷彗星的“按时回归”更加确立了万有引力定律的地位，也成为科学史上的美谈． 发现未知天体 亚当斯 勒维耶 加勒 3.关于万有引力定律应用于天文学研究的历史事实，下列说法中正确的是 (　　)．