2018-2019学年高中人教版物理必修二配套文档:第六章 第4节 万有引力理论的成就 Word版含答案
2018-2019学年高中人教版物理必修二配套文档:第六章 第4节 万有引力理论的成就 Word版含答案第4页

  mg=G(m在M的表面上).

  说明:①万有引力提供天体运动的向心力以及重力近似等于万有引力是我们研究天体运动的两大依据.

  ②式中的r是天体做匀速圆周运动的轨道半径,R是被环绕天体的半径.

  2.计算被环绕天体质量的几种方法

  应用万有引力定律,不仅可以计算太阳的质量,还可以计算其他天体的质量.下面以地球质量的计算为例,介绍几种关于计算天体质量的方法:

  (1)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期为T,轨道半径为r,根据万有引力提供向心力,即G=m月r,可求得地球质量M地=.

  (2)若已知月球绕地球做匀速圆周运动的轨道半径r和月球运行的线速度v,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得G=m月,解得地球质量M地=.

  (3)若已知月球做匀速圆周运动的线速度v和周期T,由于地球对月球的引力等于月球做匀速圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律,得G=m月v,G=m月,以上两式消去r,解得地球的质量为M地= .

  说明:根据万有引力定律只能计算被环绕的中心天体的质量.

  (4)利用绕地球运转的各种航天器(卫星、宇宙飞船、航天飞机、空间站),测出其轨道半径r、周期T或线速度v等,利用万有引力提供向心力列出相关方程即可求出地球质量.

(5)求其他天体的质量的思路和方法:通过观测,寻找其卫星,测出其卫星运行的轨道半径、周期、线速度等;或者对该天体发射一环绕运转的飞行器,测出该飞行器运行的轨道半径、周期、线速度等,利用万有引力提供向心力列出