2016高一物理萬有引力定律的應用知識點

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萬有引力定律的應用
    (天體質量M, 衛(wèi)星質量m,天體半徑R,軌道半徑r,天體表面重力加速度g ,衛(wèi)星運行向心加速度an衛(wèi)星運行周期T)
    解決天體(衛(wèi)星)運動問題的兩種基本思路:一是把天體(或人造衛(wèi)星)的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供;二是在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球對物體的引力.
    (1)萬有引力=向心力
    (一個天體繞另一個天體作圓周運動時,r=R+h )
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    (2)用萬有引力定律求中心星球的質量和密度
    高一物理萬有引力定律的應用知識點
    (3)萬有引力和重力的關系:
    一般的星球都在不停地自轉,星球表面的物體隨星球自轉需要向心力,因此星球表面上的物體所受的萬有引力有兩個作用效果:一個是重力,一個是向心力。星球表面的物體所受的萬有引力的一個分力是重力,另一個分力是使該物體隨星球自轉所需的向心力。
    (4)雙星:
    宇宙中往往會有相距較近,質量可以相比的兩顆星球,它們離其它星球都較遠,因此其它星球對它們的萬有引力可以忽略不計。在這種情況下,它們將各自圍繞它們連線上的某一固定點做同周期的勻速圓周運動。這種結構叫做雙星。
    (1)由于雙星和該固定點總保持三點共線,所以在相同時間內轉過的角度必相等,即雙星做勻速圓周運動的角速度必相等,因此周期也必然相同。
    (2)由于每顆星的向心力都是由雙星間相互作用的萬有引力提供的,因此大小必然相等
    注意:萬有引力定律表達式中的r表示雙星間的距離,按題意應該是L,而向心力表達式中的r表示它們各自做圓周運動的半徑,在本題中為r1、r2,千萬不可混淆。
    當我們只研究地球和太陽系統(tǒng)或地球和月亮系統(tǒng)時(其他星體對它們的萬有引力相比而言都可以忽略不計),其實也是一個雙星系統(tǒng),只是中心星球的質量遠大于環(huán)繞星球的質量,因此固定點幾乎就在中心星球的球心。可以認為它是固定不動的。