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1、第四节 万有引力定律在天文学上的应用,万有引力适用范围: 1)质点之间的相互作用 2)两个物体是质量分布均匀的球体 3)常见的两个物体间引力不适用,公式:F=Gm1m2/r2 G=6.6710-11 N.m2/kg2;,复习:,练习:已知地球质量大约是6.01024kg ,地球半径为6370 km,地球表面的重力加速度g=9.8m/s2 求:(1)地球表面一质量为10kg物体受到的万有引力? (2)地球表面一质量为10kg物体受到的重力? (3)比较万有引力和重力?,一.重力加速度问题,1.重力加速度与纬度关系 g 随纬度的升高而增加 2.重力加速度与高度关系 g 随高度的增加而减小,3不同天
2、体表面的重力加速度关系,例1地球半径是R,地球表面的重力加速度为g,若高空某处的重力加速度为g/2,则该处距离地球表面的高度为( ),A,例2:一物体在地球表面的重力为16N,它在以5m/s2加速上升的火箭中视重为9N,则此时火箭离地球表面的距离为地球半径的多少倍?(g=10m/s2),H=3R,例3设火星和地球都是球体,火星的质量M火与地球质量M地之比M火/M地=P,火星的半径和地球的半径之比R火/R地=q,它们的表面处的重力加速度之比为( ),3不同天体表面的重力加速度关系,C,例4:地球质量是月球质量的81倍,地球半径是月球半径的3.8倍,(1)弹簧秤在地球表面最大可测5Kg物体的重力,
3、在月球上最多可测多大质量的重物?(2)在月球表面上空350m高处自由落下的物体,经多长时间落到月球表面?,m =28.05Kg t= 20.7s,练习1:某个行星的质量是地球质量的一半,半径也是地球的一半,那么一个物体在此行星上的重力是地球上重力的( ) A.1/4倍 B.1/2倍 C.4倍 D.2倍,D,练习2:物体在一行星表面自由落下,第1s内落了9.8m,若该行星的半径是地球半径,那么它的质量是地球的( )倍,2,二.中心天体质量和密度的计算,方法: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,表示出所需要的向心力,等于万有引力,列出方程,可求出中心天体(太阳或行星)的质量。 F 引=F 向,天体密度 计算方法:,(天体的体积 R为天体的半径),例6:太阳光经过500s到达地球,已知地球的半径是6.4106m,试估算太阳的质量与地球的质量的比值.(结果取1位有效数字),3105,例5:一艘宇宙飞船绕一个不知名的,半径为R的行星表面飞行,环绕一周飞行时间为T.求:该行星的质量和平均密度,