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高中物理编辑
2019-2020学年新教材高中物理第4章万有引力定律及航天知识网络建构与学科素养提升学案鲁科版必修第二册
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  • 资源类别教案
    资源子类同步教案
  • 教材版本鲁科版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高一年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1136 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2020/5/18 10:19:37
    下载统计今日0 总计3
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资源简介

 

知识网络建构与学科素养提升

一、天体(卫星)运动问题的处理

分析处理天体运动问题,要抓住一个模型”“两个思路,区分三个不同

1.一个模型:无论是自然天体(如行星等),还是人造天体(如人造卫星、空间站等),只要天体的运动轨迹为圆形,就可将其简化为质点的匀速圆周运动。

2.两个思路

(1)所有做圆周运动的天体,所需的向心力都来自万有引力。因此,向心力等于万有引力,据此所列方程是研究天体运动的基本关系式,即

Gm2rmrma

(2)不考虑地球或其他天体自转影响时,物体在地球或其他天体表面受到的万有引力约等于物体的重力,即Gmg,变形得GMgR2

3.三个不同

(1)不同公式中r的含义不同。在万有引力定律公式(FG)中,r的含义是两质点间的距离;在向心力公式(Fm2r)中,r的含义是质点运动的轨道半径。当一个天体绕另一个天体做匀速圆周运动时,两式中的r相等。

(2)运行速度、发射速度和宇宙速度的含义不同。

(3)卫星的向心加速度a、地球表面的重力加速度g、在地球表面的物体随地球自转做匀速圆周运动的向心加速度a的含义不同。

[1] 土星周围有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动,其中有两个岩石颗粒AB与土星中心的距离分别为rA8.0×104 kmrB1.2×105 km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用(结果可用根式表示)

(1)求岩石颗粒AB的线速度之比;

(2)求岩石颗粒AB的周期之比;

(3)土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出它距土星中心3.2×105 km处受到土星的引力为0.38 N。已知地球半径为6.4×103 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?

解析 (1)设土星质量为M0,岩石颗粒质量为m,距土星中心距离为r,线速度为v,根据牛顿第二定律和万有引力定律可得G,解得v

对于AB两颗粒分别有vAvB

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