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1、万有引力理论的成就新兴中学物理组 王新群在天文学上，像太阳、地球这些天 体我们无法直接测定它们的质量，那 么我们能否通过万有引力定律的学习 来找到计算天体质量的方法呢?提出问题：1.天体质量的计算 应用万有引力定律可以计算天体的质量. 基本思路是：根据行星（或卫星）运动 的情况，求出行星（或卫星）的向心加 速度，而向心力是由万有引力提供的， 这样，列出方程即可求得中心天体（太 阳或行星）的质量.以地球绕太阳为例：地球绕太阳运转的轨道半径： r =1.51011m公转周期一年： T=3.16 107s 代入 M=得：M=2.0 1030kg结论：设环绕中心天体运动的行星(或卫星)的轨道半径为r，
2、周期为T，则中心天体的质量为 1. 根据围绕中心天体运行的运动天体的运动 情况，求出运动天体所需的向心力基本思路：2. 根据万有引力定律求出万有引力3. 利用万有引力提供向心力列出方程，计算出中心天体的质量注：在此求不出运动天体本身的质量提出问题：如何求中心天体的密度？分析与解答：数学公式提示：球的体积V=假设中心天体为质量分布均匀的球体， 并设其半径为R ,体积为V，密度为，则有： 天体质量 M= V=另有天体质量 M=-（3）-（4）由（3）（4）得到： =特别地，如果运动的星体贴紧中心天体环绕也即 r =R，则上式： =可表示为： =或者表示为： T2 =（为常数）2.发现未知天体 在1
3、8世纪，人们已经知道太阳系有7个 行星，其中1781年发现的第七个行星 天王星的运动轨道，总是同根据万 有引力定律计算出来的有比较大的偏离 .当时有人推测，在天王星轨道外面还 有一个未发现的行星，它对天王星的作 用引起了上述偏离。 英国剑桥大学的学生亚当斯和法国年轻 的天文爱好者勒维列根据天王星的观测 资料，各自独立地利用万有引力定律计 算出这颗新行星的轨道。1846年9月23 日晚，德国的加勒在勒维列预言的位置 附近发现了这颗新行星。后来，天文学 家把这个行星叫做海王星. 用同样的方 法，在1930年3月14日，人们发现了太 阳系的第9个行星冥王星。课堂练习1. 已知引力常数G和下列各组数据
4、，能计算出地球质量的是( )A.地球绕太阳运行的周期及地球离太阳的距离B.月球绕地球运行的周期及月球离地球的距离C.人造地球卫星在地面附近绕行的速度及运行周期D.人造地球卫星在地面附近绕行的运行周期答案：B.C2. 某行星的卫星，在靠近行星表面轨道上运行若要 计算行星的密度，唯一要测量出的物理量是( )A. 行星的半径 B. 卫星的半径C. 卫星运行的线速度 D.卫星运行的周期3.下列说法正确的是（ ）A. 天王星是人们由万有引力定律计算其轨道而发现 的B. 海王星及冥王星是人们依据万有引力定律计算其轨道而发现的C.天王星的运行轨道偏离,其原因是由于天王星受到 轨道外面的其它行星的引力作用D.
5、以上说法均不正确DB.C4.密封舱在离月球表面112km的空中沿圆形轨道运行,周期是120.5min,月球的半径是1740km,根据这些数据计算月球的质量和平均密度。（答案： M=7.191022kg=3.26103kg/m3 ）； http:/ 北京拓展训练 北京拓展公司 户外拓展培训 ory19msq 说：“那我们去了，很快就睡。娘娘您也早点儿睡吧！”乔氏轻轻摆手，说：“去吧！”耿英点上油灯，耿正端起来走在前面轻轻推开虚掩着 的东屋门，兄妹三人缓缓地走进屋内。就着微微晃动着的灯光，眼前的一切是那样的熟悉。除了床上已经展开铺好了的两床被褥和枕头，其余 一切摆设全部都是那一年离开时的样子在热水
6、罐的旁边，干净的洗盆边上，搭了一块干干净净的干毛巾。在门后，还放了一个起夜用的， 干干净净的马桶罐。耿正兄妹三人的眼泪流下来了快八年了，当年带他们离开的爹爹早已经不知道葬身在哪里了快八年了，善良的娘 娘一直使这一间他们父子四人曾经住过半年多的屋子保持着原来的样子！与其说耿正兄妹三人此时的眼泪是为七年半之前丢失了的爹爹流的， 更不如说是为西边屋内那个让人心碎的娘娘流的！耿英流着泪说：“娘娘她一直在追忆中生活，她在那间老房子里追忆和白幺爹生活过的日子 ，在这间屋子里追忆我们。而我们这次走后，不太可能再回来了。我的心里，真得很痛啊！”耿直说：“我们走之前一定要告诉娘娘，以后不 要再收拾这个屋子了。还
7、有，要劝说她住到新屋里去。老住在老房子里，她就会老是想着白幺爹！”耿正说：“不要说，什么都不要说！她想 收拾这个屋子，就让她继续收拾。她愿意住在那间老房子里，就让她继续住下去吧！唉，这样做，或许可以自我疗伤的。你没有看见过动物用 舌头舔伤口吗？虽然舔的时候是很痛的，但舔着舔着，慢慢地，伤口就痊愈了。”耿直问：“哥你这一说也是啊，真还是这个理儿，那我们就 别和娘娘说这些了。可是，你说，我们以后还会再回来看她吗？”耿正说：“唉，谁知道呢，路途太遥远了。再说，我们以后开了学堂，恐怕 没有多少空闲时间啊！”三人又嘘唏一会儿，耿英擦干眼泪说：“我过去了。娘娘今儿个太累了，我不过去她是歇息不了的。你俩也简
8、单洗洗 睡吧！”说着打开屋门。耿正在妹妹身后说：“过去睡了就不要再和娘娘多聊了，她今儿个太累了！”耿英回过头来说：“唔，我知道。你俩 也别多想多说什么了，太晚了，这睡不了几个时辰天儿就亮了！”说着轻轻掩上门过西边屋子去了。耿正回身对弟弟说：“娘娘既然已经放了 热水，咱俩还是简单洗洗脚吧，这样睡得好一些。唉，我只担心今儿个晚上睡不好了。”躺在娘娘为他们亲手铺好的被窝里，耿直说：“哥哥 ，我真想赶快睡着了做一个有关咱爹的梦！唉，我怎么从来就没有做过一个有些寓意的梦啊，老是梦一些全家人在老家院子里、屋子里的画面 ，梦见娘和姐姐给我们包饺子；要不就是爹带着我们，还有秀儿姐姐和妞儿妹妹，以及大壮、二壮、青山、青海这些秃头小子在小树林里追逐 野兔子，摘蘑菇；我跟着姐姐在河边洗衣服什
