物理必修2（配粤教）第3章本章综合检测》课件

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万有引力定律学习“五知道”
万有引力定律是高中物理的重点内容之一，也是高考考查的热点之一．同学们学习万有引力定律时应该做到“五知道”．
可见，卫星绕行星(或行星绕恒星)做匀速圆周运动时，其向心加速度a、线速度v、角速度ω、转速(每秒转的圈数)n与周期T都跟卫星(或行星)的质量m无关，但与中心天体行星(或恒星)的质量M有关；不同的卫星(或行星)绕同一行星(或恒星)做匀速圆周运动时，其轨道半径r越大，则周期T也越大，但向心加速度a、线速度v、角速度ω与转速n却都越小．
5．知道地球同步卫星的几个定值
定周期(运转周期与地球自转周期相同，T＝24 h)；定轨道平面(所有地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面上)；定高度(离地高度为36000 km)；定速度(运转速度均为3.1×103 m/s)；定点(每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定的位置上——赤道正上方)．
人造地球卫星的运行周期可以小于80分钟吗？
例1
【答案】　不可以
区分地球赤道上的物体和近地卫星
1．对它们做圆周运动的向心力的分析
前面已经有过讨论，地球上的物体随地球自转做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供，但由于地球自转角速度不大，万有引力并没有全部充当向心力，向心力只占万有引力的一小部分，万有引力的另一个分力是我们通常所说的物体所受的重力，
对于赤道上的物体，万有引力、重力、向心力在一直线上时，重力大小等于万有引力和物体随着地球自转做匀速圆周运动所需的向心力之差，它的向心力远小于地球对它的万有引力，而围绕地球表面做匀速圆周运动的卫星，由于离开了地球，它做圆周运动时万有引力全部充当向心力．
综上所述，赤道上随地球自转而做圆周运动的物体与近地卫星的区别可以概括为(1)赤道上物体受的万有引力只有一部分充当向心力，另一部分作为重力使得物体紧压地面，而近地卫星的引力全部充当向心力，卫星已脱离地球；(2)赤道上(地球上)的物体与地球保持相对静止，而近地卫星相对于地球而言处于高速旋转状态．
某星球“一天”的时间是T＝6 h，用弹簧测力计在星球的“赤道”上比在“两极”处测同一物体的重力时读数小10%，设想该星球自转的角速度加快，使赤道上的物体自动飘起来，这时星球的“一天”是多少小时？
例2
【答案】　1.9 h
双星问题
所谓“双星”问题，是指在宇宙中有两个相距较近的天体，它们靠相互吸引力提供向心力做匀速圆周运动，两者有共同的圆心，且间距不变，则向心力大小也不变，其他天体距它们很远，对其影响可忽略不计．双星的连线一定过圆形轨道的圆心，它们之间的万有引力提供向心力，其特点为：双星的周期一定相同，角速度也相同，半径之和为两星间距．
例3
天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星．双星系统在银河系中很普遍．利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量．已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，试推算这个双星系统的总质量．(引力常数为G)
章末综合检测
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