2011届高三物理一轮复习课件：5.4《功能关系能量守恒定律》新人教A版.pptVIP

1、借助于物理学，人们可以了解到无法用仪器直拉测量的物理量，使人类对自然界的认识更完善。现已知太阳光经过时间t0到达地球，光在真空中的传播速度为c，地球绕太阳的轨道可以近似认为是圆，地球的半径为R，地球赤道表面的重力加速度为g，地球绕太阳运转的周期为T，试由以上数据以及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比？ 2、一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R（R为地球半径），卫星的运转方向与地球自转方向相同. 已知地球自转的角速度为ω0，地球表面处的重力加速度为g. 求： （1）该卫星绕地球转动的角速度ω； （2）该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔△t. 设地球绕太阳公转的半径为r，周期为T，它们之间的万有引力提供向心力，有 由题意有r=ct0 地球上物体的重力加速度就是 即 可得 3、神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期。 （1）可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m/的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2。试求m/的（用m1、m2表示）； （2）求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式； （1）设A、B的圆轨道半径分别为r1、r2，由题意知，A、B做匀速圆周运动的角速ω相同.由牛顿运动运动定律，有 FA＝m1ω2r1 FB＝m2ω2r2 且FA＝FB 设A、B之间的距离为r，又r＝r1＋r2，由上述各式得 由上述各式得 由万有引力定律，有 将①代入得 令 FA＝ G 比较可得 ② ① 由牛顿第二定律，有 ③ 又可见星A的轨道半径 r1＝ ④ 由②③④式可得 ⑤ 20、如图所示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0。 （1）中央恒星O的质量是多大？ （2）长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总有一些偏离，且周期性的每隔t0时间发生一次最大的偏离，天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离。根据上述现象和假设，你能对未知行星B的运动得到哪些定量的预测？ 解：设中央恒星质量为M，A行星质量为m，则由万有引力定律和牛顿第二定律得 ① 解得 ②