人教版高中物理必修二《万有引力理论的成就》万有引力与宇宙航行PPT免费课件,共50页。
学习目标
1.学会应用万有引力定律“称量”地球质量、计算太阳质量、估算天体密度等
2.知道海王星的发现过程,了解哈雷彗星的“按时回归”
重难探究
天体质量和密度的计算
已知天体(如地球)的半径R和天体(如地球)表面的重力加速度g
行星或卫星绕中心天体做匀速圆周运动
万有引力与重力的关系
1.万有引力与重力的关系
(1)万有引力和重力的关系:如图所示,设地球的质量为M,半径为R,A处物体的质量为m,则物体受到地球的吸引力为F,方向指向地心O,由万有引力公式得F=GMmR2.引力F可分解为F1、F2两个分力,其中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力Fn,F2就是物体的重力mg.
(2)重力与纬度的关系:地面上物体的重力随纬度的升高而变大.
①赤道上:重力和向心力在一条直线上,F=Fn+mg,即GMmR2=mrω2+mg,所以mg=GMmR2-mrω2.
②地球两极处:向心力为零,所以mg=F=GMmR2.
③其他位置:重力是万有引力的一个分力,重力的大小mg<GMmR2,重力的方向偏离地心.
例3 如图所示,P、Q为质量相同的两质点,分别置于地球表面的不同纬度上,如果把地球看成一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.P、Q做圆周运动的向心力大小相等
B.P、Q所受地球引力的大小相等
C.P、Q做圆周运动的线速度大小相等
D.P所受地球引力大于Q所受地球引力
【答案】B
2.忽略地球自转的影响时,万有引力与重力的关系
由于地球的自转角速度很小,故地球自转带来的影响很小,一般情况下认为:
(1)在地面附近mg=GMmR2.
(2)若距离地面的高度为h,则mg=GMmR+h2(R为地球半径,g 为离地面h高度处的重力加速度).
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