第二节万有引力定律

南溪一中2013级物理学科学案第一章复习第1页第二节万有引力定律一、【问题导学】1．行星为什么能绕太阳运动？2．行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力由什么来提供？3．太阳与行星间引力的方向和表达式分别是什么？二、【自学提纲】1、匀速圆周运动中向心力F有：F====2、月球受到地球对他的吸引力以及苹果落地过程中受到地球的吸引力方向有什么特点？与匀速圆周运动的物体受到的力有什么共同点？[来源:学科网ZXXK][来源:学。科。网]3、万有引力定律的内容是，公式是。公式中各个字母代表的物理意义是。4、引力常量由英国物理学家首先做了精确的测量。G=。5、万有引力定律的发现有什么意义？三、【方法探究】例1．关于万有引力定律的数学表达式221rmmGF，下列说法正确的是（）A．公式中G为引力常量，是人为规定的B．r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．m1、m2受到的万有引力总是大小相等，与m1、m2的大小无关D．m1、m2受到的万有引力总是大小相等，方向相反，是一对平衡力南溪一中2013级物理学科学案第一章复习第2页问题分析：本题考查万有引力定律方面的基础知识，做题时根据有关万有引力定律的相关知识点，并结合具体选项进行分析判断。问题解决：答案选择C。知能精要：利用万有引力定律解题时，要注意三点：一是理解万有引力定律的内容、适用范围；二要知道万有引力不是什么特殊的一种力，同样满足牛顿第三定律；三要明确公式中各字母的含义以及公式的使用方法。同步训练1-1.万有引力定律首次揭示了自然界中物体间的一种基本相互作用规律，以下说法正确的是（）A.物体的重力不是地球对物体的万有引力引起的B.人造地球卫星离地球越远，受到地球的万有引力越大C.人造地球卫星绕地球运动的向心力由地球对它的万有引力提供D.宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到万有引力的作用例2．设地球的质量为M，地球半径为R，月球绕地球运转的轨道半径为r，试证明在地球引力作用下：（1）地面上物体的重力加速度2RGMg（2）月球绕地球运转的加速度2rGMa（3）已知r=60R，利用前两个问的结论，求ga的值。（4）已知r=3.8×108m，月球绕地球运转的周期T=27.3天，计算月球绕地球运转时的向心加速度an（5）已知地球表面重力加速度g=9.80m/s2，利用第（4）问的计算结果，求gan的值问题分析：虽然地球表面附近的物体所受重力不等于地球对它的万有引力，但在一般处理问题时，往往把重力近似看成等于万有引力。月球围绕地球做圆周运动，靠的是地球对月球的万有引力提供向心力，由此可得等式关系。问题解决：（1）忽略地球自转影响，地球表面物体的重力等于地球对物体的万有引力。即：南溪一中2013级物理学科学案第一章复习第3页2RMmGmg,解得2RMGg①(2)地球对月球的万有引力提供月球绕地球做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有amr2月月MmG，解得2raMG②（3）将②式除以①式得22rgaR,将r=60R代人上式可得4221078.236001(60R)gaR（4）根据运动学规律可知，月球绕地球运转的向心加速度为23228222n/1069.2/)3600243.27(108.314.34T4asmsmr（5）根据第（4）问所求结果可得43n1074.29.801069.2ga知能精要：应用万有引力定律解题的两条基本思路：（1）利用万有引力等于重力的关系，即mgMmG2R；（2）利用万有引力等于向心力的关系，即222224rTrmrmrvmmaMmG。*同步训练2-1.宇航员在地球表面以一定的初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处。（取地球表面重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计）（1）求该星球表面附近的重力加速度g`；（2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地=1:4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地。四、【巩固练习】1、关于引力常量G，下列说法正确的是（）A.在国际单位制中，G在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力南溪一中2013级物理学科学案第一章复习第4页B.牛顿发现万有引力定律时，给出了引力常量的值C.引力常量G的测出，证明了万有引力的存在D.G是一个没有单位的比例常数，它的数值是人为规定的2、下列关于万有引力的说法，正确的有（）A.物体落到地面上，说明地球对物体有引力，物体对地球没有引力B.万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础上发现的C.地面上自由下落的苹果和天空中运行的月亮，受到的都是地球的万有引力D.221rmmGF中的G是一个比例常数，是没有单位的3、要使两个物体间的万有引力减小到原来的1/4，下列办法可行的是（）A.使两物体的质量各减小一半，距离不变B.使其中的一个物体质量减小到原来的1/4，距离不变[来源:Z+xx+k.Com]C.使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变D.距离和两物体的质量都减小为原来的1/4[来源:学科网]*4、已知地球的半径为R，质量为M，将地球看作均匀球体，若有可能将一质量为m可看作均匀球体的物体放在地球的球心处，则此物体受到地球的万有引力大小为（）A．2RMmGB．无穷大C．零D．无法确定*5、某物体在地面上受到地球对它的万有引力为F，为使此物体受到的引力减小到4F，应把此物体置于距地面的高度为（R指地球半径）()A．RB．2RC．4RD．8R6、关于万有引力定律的适用范围，下列说法正确的是（）[来源:学科网ZXXK]A.只适用于天体，不适用于地面的物体B.只适用于球形物体，不适用于其他形状的物体[来源:Zxxk.Com]C.只适用于质点，不适用于实际物体D.适用于自然界中任何两个物体之间7、已知太阳光从太阳射到地球需要约500s，地球绕太阳公转周期约为7102.3s,地球的质量约为24106kg。地球半径忽略不计试求太阳对地球的引力为多大？（结果保留一位有效数字）五、【学后反思】1.我学到了什么2.我还需要提高的知识：方法：3.通过这节的学习我想说