2016高一物理萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)

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萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
    (天體質(zhì)量M, 衛(wèi)星質(zhì)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(yùn)行向心加速度an衛(wèi)星運(yùn)行周期T)
    解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的兩種基本思路:一是把天體(或人造衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬(wàn)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?qū)ξ矬w的引力.
    (1)萬(wàn)有引力=向心力
    (一個(gè)天體繞另一個(gè)天體作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),r=R+h )
    高一物理萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)
    (2)用萬(wàn)有引力定律求中心星球的質(zhì)量和密度
    高一物理萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)
    (3)萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系:
    一般的星球都在不停地自轉(zhuǎn),星球表面的物體隨星球自轉(zhuǎn)需要向心力,因此星球表面上的物體所受的萬(wàn)有引力有兩個(gè)作用效果:一個(gè)是重力,一個(gè)是向心力。星球表面的物體所受的萬(wàn)有引力的一個(gè)分力是重力,另一個(gè)分力是使該物體隨星球自轉(zhuǎn)所需的向心力。
    (4)雙星:
    宇宙中往往會(huì)有相距較近,質(zhì)量可以相比的兩顆星球,它們離其它星球都較遠(yuǎn),因此其它星球?qū)λ鼈兊娜f(wàn)有引力可以忽略不計(jì)。在這種情況下,它們將各自圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)做同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)叫做雙星。
    (1)由于雙星和該固定點(diǎn)總保持三點(diǎn)共線,所以在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度必相等,即雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(wàn)有引力提供的,因此大小必然相等
    注意:萬(wàn)有引力定律表達(dá)式中的r表示雙星間的距離,按題意應(yīng)該是L,而向心力表達(dá)式中的r表示它們各自做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,在本題中為r1、r2,千萬(wàn)不可混淆。
    當(dāng)我們只研究地球和太陽(yáng)系統(tǒng)或地球和月亮系統(tǒng)時(shí)(其他星體對(duì)它們的萬(wàn)有引力相比而言都可以忽略不計(jì)),其實(shí)也是一個(gè)雙星系統(tǒng),只是中心星球的質(zhì)量遠(yuǎn)大于環(huán)繞星球的質(zhì)量,因此固定點(diǎn)幾乎就在中心星球的球心??梢哉J(rèn)為它是固定不動(dòng)的。