高一物理天体计算题

高一物理天体计算题

天体计算题复习 例 1 、某人造卫星距地面高度为 h ，地球半径为 R ，质量为 M ，地球重力加速度为 g ，万有引力常量为 G 。 （ 1 ）分别用 h ， R ， M ， G 表示卫星的周期 T ，线速度 v ，角速度  。 （ 2 ）分别用 h ， R ， g 表示文星的周期 T ，线速度 v ，角速度  。 F 引 =G 和 F 引 =F n 的简单结合 —— 黄金代换 例 2 、借助于物理学，人们可以了解无法用仪器测量的物理量，使人类对自然界更加完善。现已知道太阳光经过 t 0 到达地球，光在真空中的传播速度为 c ，地球绕太阳的轨道近似可以看成圆，地球的半径为 R ，地球赤道表面的重力加速度为 g ，地球绕太阳运转的周期为 T ，试由以上数据和所学过的物理学知识推算太阳的质量 M 与地球的质量 m 之比 M/m 为多大？ F 引 =G 和 F 引 =F n 的简单结合 —— 计算天体质量 两种模型与平抛运动结合求天体的质量和密度 例 3 、登入某行星后，宇航员在距行星表面 h 的高处，以水平速度 v 0 抛出一个物体，经过水平位移 x 以后落地，然后又乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测的其环绕周期为 T ，已知引力常量为 G ，根据这些数据求该星球的质量和密度。 例 4 、如图所示，火箭平台上放有测试仪，火箭从地面启动后，以加速度 g/2 竖直向上匀加速运动，升到某一高度时，测试仪对平台的压力为启动前压力的 17/18 ，已知地球半径为 R ，求火箭此时离地面的高度（ g 为地球表面加速度）。 综合练习 练习 1 ：追寻牛顿的足迹。。（课本 37 页）推导太阳与行星间的引力 练习 2 ：追寻牛顿的足迹。。月地检测 苹果与月亮受到 地球 的 引 力可能是同一种力! （课本 39 页） 证明苹果、月亮受力满足“平方反比”的关系 当时已知的一些量： 地表重力加速度： g = 9.8m/s2 地球半径： R = 6400×103m 月亮周期： T = 27.3 天≈ 2.36×106s 月亮轨道半径： r ≈ 60R 模型简化 行星的轨道按“圆”来处理 追寻牛顿的足迹。。（课本 37 页）推导太阳行星间的引力 演绎和推理（ 太阳对行星的引力 ） 1. 设行星的质量为 m ，绕太阳做圆周运动的速度为 v ，行星到太阳的距离为 r ，则行星绕太阳做匀速圆周运动的向心力为 由太阳对行星的引力提供向心力 v F M m 天文学观测难以直接得到行星的速度 v ，但可以得到公转周期 T 有 演绎和推理（ 太阳对行星的引力 ） 不同的行星周期 T 是不同的，而且科学研究中控制的变量越少越好。所以根据开普勒第三定律 将 T 消去。 演绎和推理（ 太阳对行星的引力 ） 演绎和推理（ 行星对太阳的引力 ） 根据牛顿第三定律： F’ 行星对太阳的引力居然跟太阳无关，无法继续进行推理，那真的是这样的吗？？请同学们看书本 38 页，看看 m 是什么的质量 ? v F M m m 指的是受力物体的质量 所以行星对太阳的引力应该为： 演绎和推理（ 行星对太阳的引力 ） 演绎和推理 ( 太阳与行星间的引力 ) G 是比列常数，与太阳，行星无关 方向：沿着太阳和行星的连线 追寻牛顿的足迹。。月地检测 牛顿的思考： 苹果与月亮受到的力可能是同一种力! 可能是地球表面的重力延伸到月亮。 而且它们 都是类似太阳行星间的引力，它们都应遵 从“ 与距离平方成反比 ”的关系。 证明苹果、月亮受力满足“平方反比”的关系 当时已知的一些量： 地表重力加速度： g = 9.8m/s 2 地球半径： R = 6400×10 3 m 月亮周期： T = 27.3 天≈ 2.36×10 6 s 月亮轨道半径： r ≈ 60R ？ 计算验证： 计算结果： 那么，通过这些已知条件如何来证明：苹果、月亮受力也满足“平方反比”的关系呢？ 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。 表达式：