天体运动的分析与处理
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课件19张PPT。天体运动的分析与处理1. 万有引力作为向心力：2. 万有引力等于重力：一、天体运动的处理方法----两个基本点1. 万有引力作为向心力：2. 万有引力等于重力：一、天体运动的处理方法----两个基本点1. 万有引力作为向心力：2. 万有引力等于重力：一、天体运动的处理方法----两个基本点 【例1】甲、乙两颗人造地球卫星，离地 面的高度分别为R和2R（R为地球半径），质 量分别为m和3m，它们都绕地球做匀速圆周 运动，则： （1）它们的周期之比T甲:T乙=______； （2）它们的线速度之比v甲:v乙=______； （3）它们的角速度之比?甲:?乙=______； （4）它们的向心加速度之比a甲:a乙=______； （5）它们所受的地球引力之比F甲:F乙=____。两种加速度的比较二、重力加速度的计算1. 在天体表面: 由 2. 在离地面高h处: 由 1. 在天体表面: 由 2. 在离地面高h处: 由 二、重力加速度的计算 【例2】某一行星上一昼夜时间为 Ts，在该行星赤道用弹簧秤测一物体的 重力是在该行星两极处测得的重力的90 ％，求该行星的平均密度。 【解析】设被测物体的质量为m，星球的质 量为M，半径为R。在两极处，物体的重力等于
万有引力，即：
在赤道上，因星球自转，物体做匀速圆周 运动，星球对物体的万有引力和弹簧秤对物体 的拉力的合力提供向心力，即： 由以上两式解得星球的质量为
根据密度定义，可得星球的平均密度为： 【例3】火箭发射卫星的开始阶段是 竖直升空，设向上的加速度a=5m/s2，卫星 中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。 当卫星升空到某高处时，弹簧秤的示数为 85N，那么此时卫星距地面的高度是多少？ （地球半径取R=6400km，g=10m/s2） 【例4】在圆轨道上运动的质量为m的人 造卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地 面上的重力加速度为g，则（ ） A. 卫星运动的速度为
B. 卫星运动的周期为
C. 卫星运动的加速度为
D. 卫星的角速度为 1.地球公转运行的轨道半径
R=1.49×1011m，若把地球公转周期称为1
年。土星运行的轨迹半径R'=1.43×1012m，
那么其周期多长？练 习 2.如图所示，飞船沿半径为R的圆周绕地
球运动。其周期为T，地球半径为R0。若飞船
要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到
适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的
椭圆轨道运行，椭圆与
地球表面在B点相切，
求飞船由A点到B点所需
要的时间？ 3.假设太阳系中天体的密度不变，天体直
径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球
绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理
量变化正确的是( )
A. 地球的向心力变为缩小前的1/2
B. 地球的向心力变为缩小前的1/16
C. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/2
D. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/4 4.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，
它们的质量之比m1：m2=p，轨道半径之比
r1：r2=q，则它们的公转周期之比T1：
T2=________，它们受到太阳的引力之比
F1：F2=__________。 5.一物体在地球表面时重16N，它在
以5m/s2的加速度上升的火箭中的视重为
9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球
半径的多少倍？(g取10m/s2) 6.在研究宇宙发展演变的理论中，有一
种学说叫“宇宙膨胀说”。这种学说认为引
力常量G在缓慢地减小。根据这一理论，在
很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与
现在相比( )
A. 公转半径R较大
B. 公转周期T较小
C. 公转速率v较大
D. 公转角速度ω较小 7.太阳光经500s到达地球，地球的半
径是6400km，试估算太阳质量与地球质
量的比值(取一位有效数字)。
万有引力，即：
在赤道上，因星球自转，物体做匀速圆周 运动，星球对物体的万有引力和弹簧秤对物体 的拉力的合力提供向心力，即： 由以上两式解得星球的质量为
根据密度定义，可得星球的平均密度为： 【例3】火箭发射卫星的开始阶段是 竖直升空，设向上的加速度a=5m/s2，卫星 中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。 当卫星升空到某高处时，弹簧秤的示数为 85N，那么此时卫星距地面的高度是多少？ （地球半径取R=6400km，g=10m/s2） 【例4】在圆轨道上运动的质量为m的人 造卫星，它到地面的距离等于地球半径R，地 面上的重力加速度为g，则（ ） A. 卫星运动的速度为
B. 卫星运动的周期为
C. 卫星运动的加速度为
D. 卫星的角速度为 1.地球公转运行的轨道半径
R=1.49×1011m，若把地球公转周期称为1
年。土星运行的轨迹半径R'=1.43×1012m，
那么其周期多长？练 习 2.如图所示，飞船沿半径为R的圆周绕地
球运动。其周期为T，地球半径为R0。若飞船
要返回地面，可在轨道上某点A处将速率降到
适当的数值，从而使飞船沿着以地心为焦点的
椭圆轨道运行，椭圆与
地球表面在B点相切，
求飞船由A点到B点所需
要的时间？ 3.假设太阳系中天体的密度不变，天体直
径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球
绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理
量变化正确的是( )
A. 地球的向心力变为缩小前的1/2
B. 地球的向心力变为缩小前的1/16
C. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/2
D. 地球绕太阳公转周期变为缩小前的1/4 4.两颗行星都绕太阳做匀速圆周运动，
它们的质量之比m1：m2=p，轨道半径之比
r1：r2=q，则它们的公转周期之比T1：
T2=________，它们受到太阳的引力之比
F1：F2=__________。 5.一物体在地球表面时重16N，它在
以5m/s2的加速度上升的火箭中的视重为
9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球
半径的多少倍？(g取10m/s2) 6.在研究宇宙发展演变的理论中，有一
种学说叫“宇宙膨胀说”。这种学说认为引
力常量G在缓慢地减小。根据这一理论，在
很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与
现在相比( )
A. 公转半径R较大
B. 公转周期T较小
C. 公转速率v较大
D. 公转角速度ω较小 7.太阳光经500s到达地球，地球的半
径是6400km，试估算太阳质量与地球质
量的比值(取一位有效数字)。