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[高中物理第16次课
第16次课 万有引力与航天 3．引力常量 (1)在牛顿发现万有引力定律一百多年后， 英国物理学家___________________，利用扭称装置巧妙测出． (2)G＝6.67×10－11N·m2/kg2. 5．应用：(1)____________________. (2)________________ ． 一、万有引力定律在天体中的应用 例1已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法： 例2“嫦娥一号”于2009年3月1日下午4时13分成功撞月，从发射到撞月历时433天，标志我国一期探月工程圆满结束．其中，卫星发射过程先在近地圆轨道绕行3周，再长途跋涉进入近月圆轨道绕月飞行．若月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的1/6，月球半径为地球半径的1/4，根据以上信息得( ) 例3北京时间07年11月7号上午8点24分，在北京航天飞行控制中心的控制下，“嫦娥一号”卫星主发动机点火成功，工作10分钟后，发动机正常关机，“嫦娥一号”进入距月球表面约200公里的圆轨道．设月球半径约为地球半径的1/4，月球质量约为地球质量的1/81，不考虑月球自转的影响， 例42008年9月25日至28日，我国成功实施了“神舟”七号载人航天飞行并实现了航天员首次出舱．飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟．下列判断正确的是( ) A．飞船变轨前后的机械能相等 B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 C．飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度 D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度 例52009年2月11日，俄罗斯的“宇宙－2251”卫星和美国的“铱－33”卫星在西伯利亚上空约805 km处发生碰撞．这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件．碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境．假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是( ) A．甲的运行周期一定比乙的长 B．甲距地面的高度一定比乙的高 C．甲的向心力一定比乙的小 D．甲的加速度一定比乙的大 卡文迪许 求天体的质量和密度 发现未知天体 (2)解决此类题的关键：要明确卫星的第一宇宙速度等于最大环绕速度． (3)解决万有引力定律的应用问题，尽管题目很多，但其基本方法是不变的，即把天体运动看成圆周运动，万有引力提供向心力． 1
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