上 传  者 : 陈巨华
单      位 : 佛山一中
上传时间 : 2017-11-06 16:27:01
第三节 万有引力定律的应用(一).ppt(898KB)
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0 0 类别 : 课件
万有引力定律 :宇宙间一切物体都是 相互吸引的,两个物体间引力的方向在它们的 连线上 ,引力的大小跟它们的的质量的乘积成 正比,跟它们的距离的二次方成反比 . 如果用 m1和 m2表示两个物体的质 量,用 r表示它们的距离,那么,万有引力定 律可以用下面的公式来表示: r指两个质点的距离 :1)对于相距很远的物体可以看作质点 2)对于均匀的球体,指的是两个球心的距离 1 2 2 m mF G r= 第三节 万有引力定律的应用 (一 ) 引力常量的测定 1789年 ,即在牛顿发现万有引力定律一 百多年以后 ,英国物理学家卡文迪许 (1731- 1810),巧妙地利用扭秤装置 ,第一次在实验室 里比较准确地测出了引力常量 . G= 6.67×10 - 11N·m2/ kg2 万有引力 :是普遍存在于宇 宙中任何有质量物质之间 的吸引力,是自然界物质 之间的基本相互作用之一 . 卡文迪许 : 被誉为秤地球质量 ---笫一人 一 .重力加速度在地面上如何变化 ? 1.同一纬度,同一高度的重力加速度大小相同 3. 地球表面重力加速度大小一般取 g=9.8m/s2 不同纬度的重力加速度 g ( m/s2 ) 地 点 北 极 北 京 上 海 广 州 赤 道 纬 度 9. 832 9. 801 9. 794 9. 788 9. 780 39º 56´ 90º 31º 12´ 23º 06´ 0º 重力加速度随着纬度的增加而增加 重力加速度为什么随着纬度的增加而增加 ? 2.同一纬度,高度越大 ,重力加速度越小 方向 :竖直向下 原因 1: 从地心到两极的距离大约 6356.755千 米从地心到赤道的距离大约 6378.140千米 赤道半径比两极半径大 重力加速度为什么随着纬度的增加而增加 ? 同样质量的物体在赤道所受的万有引力比两极小 原因 2:由于地球自转 在赤道处万有引力的一部分提供向心力 重力是万有引力的一部分 1:在赤道重力是万有引力的一部分 2:在两极重力就是万有引力 3:在其它位置重力是万有引力的一个分力 重力加速度的方向 : 二 .重力就是万有引力吗 ? 在赤道和两极指向地心 ,在其他地方不指向地心 . 方向竖直向下 4:若忽略地球自转 重力就等于万有引力 三 .科学真是迷人 若忽略地球自转 ,重力就是万有引力 对地球表面一个质量为 m的物体 mgR MmG 2 G gRM 2  测出 G,就可求出地球的质量 由此卡文迪许被誉为秤地球质量的笫一人 用同样的方法可求出月球 ,火星等行星的质量 . 1.一个半径是地球半径 3倍、密度是地球密度 2 倍的行星,它表面的重力加速度是地球表面重 力加速度的 ( ) A.4倍 B.6倍 C.15倍 D.18倍 B 2R MGg  2 3 3 4 R R G    R 2. (2012全国 .课标卷 )假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体.一矿井深度为 d.已 知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零 .矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为 ( ) A.   B. C. D. A 2R MGg  2 3 3 4 R R G    R R d1 R d1 2)1( R d 2)( dR R  )(/ dRg  3.某黑洞的半径 R约 45 km,质量M和半径 R 的关系满足 M/R= c2/2G (其中 c为光速, G为 引力常量 ),则该黑洞表面重力加速度的数量级 为 (    ) A.108 m/s2 B.1010 m/s2 C.1012 m/s2 D.1014 m/s2 C 2R MGg  RR MG 1 RG CG 12 2  R C 2 2  3 28 10452 )103(   1210 4.(2014全国 .单选 )假设地球可视为质量均匀分 布的球体 ,已知地球表面的重力加速度在两极的 大小为 g0,在赤道的大小为 g;地球自转的周 期为 T,引力常数为 G,则地球的密度为: ( ) B 20 R MmGmg  2 3 0 3 4 R mR Gmg    RTmggm 2 0 ) 2()(  解 .1)对地球表面的物体有 5:己知月球表面重力加速度是地球表面重力加 速度的 1/6,月球半径是地球半径的 3/11,求 月球质量与地球质量之比 . 12 1 1 mgR mMG  2)对月球表面的物体有 22 2 2 mgR mMG  由上两式得 : 2 1 2 1 2 1 2 )(R R g g M M  81 1 6.某星球的半径与地球半径之比为 2:1,质量之 比为 1:5,假如某人在此星球上和在地球上跳 高 ,则他在此星球上和在地球上所能跳起的竖直 高度之比是多少 ?(设人在此星球上和在地球上 跳起的初速度相等 ) 6.解 :设某人的质量为 m,地球质量 M1,星球质量 M2,地球半径 R1,星球半径 R2,地球表面重力加速 度 g1,星球表面重力加速度 g2,则 在地球上 : 2 1 1 1 R mGMmg  20 1)( 1 22 2 1 1 2  M M R R g g 2 2 2 2 R mGMmg 在星球上 由上两式得 在地球上跳起 设人跳起的初速度为 v0,在地球上跳起的竖直高 度为 h1, 在星球上跳起的竖直高度为 h2, 1 2 0 1 2g Vh  在星球上跳起 2 2 0 2 2g Vh  他在此星球上和在地球上所能跳起的竖直高度之比 1:20 2 1 1 2  g g h h
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