2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、第四節(jié),萬有引力理論的成就,學(xué)·科·網(wǎng),地球表面物體的重力與地球?qū)ξ矬w的萬有引力的關(guān)系。物體m在緯度為θ的位置,萬有引力指向地心,分解為兩個分力:m隨地球自轉(zhuǎn)圍繞地軸運(yùn)動的向心力和重力 。,結(jié)論:向心力遠(yuǎn)小于重力,萬有引力大小近似等于重力。,學(xué)·科·網(wǎng),“科學(xué)真是迷人”,一.測量天體的質(zhì)量1.測量地球的質(zhì)量思考: (1)根據(jù)所學(xué)的知識你能解釋為什么可以不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響?(2)測量地球

2、質(zhì)量運(yùn)用了處理天體運(yùn)動問題的那種思路?,學(xué)·科·網(wǎng),若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的引力,即,其中,M是地球的質(zhì)量,R是地球的半徑,也就是物體到地心的距離??梢越獬觯?學(xué)·科·網(wǎng),2.測量太陽的質(zhì)量,九大行星圍繞太陽運(yùn)動,太陽為中心天體思考:(1)行星做圓周運(yùn)動的向心力是什么? (2)是否需要考慮九大行星之間的萬有引力?,如果設(shè)中

3、心天體質(zhì)量為M,行星質(zhì)量為m,已知行星圍繞太陽轉(zhuǎn)動的軌道半徑為r,即行星到太陽的距離。我們?nèi)绾卫眠@些條件來測量太陽的質(zhì)量呢?是處理天體運(yùn)動問題的那種思路?,學(xué)·科·網(wǎng),設(shè)中心天體太陽質(zhì)量M,行星質(zhì)量m,軌道半徑r——也是行星與太陽的距離,行星公轉(zhuǎn)角速度ω,公轉(zhuǎn)周期T,則太陽質(zhì)量與行星質(zhì)量m無關(guān)。,,,思考:(1)不同行星與太陽的距離r和圍繞太陽公轉(zhuǎn)的周期T都是各不相同的,但是不同行星的r,T計算出來的太陽

4、質(zhì)量必須是一樣的~!上面的公式能否保證這一點(diǎn)?,(2)我們是通過誰來計算出太陽的質(zhì)量的 ?,(3)那么我們類比太陽,能不能通過月亮或地球衛(wèi)星來計算出地球的質(zhì)量呢?即通過行星的衛(wèi)星計算出行星的質(zhì)量呢?是否需要知道衛(wèi)星的質(zhì)量呢?,結(jié)論:如果知道衛(wèi)星圍繞行星運(yùn)動的周期和衛(wèi)星與行星之間的 距離,同樣可以算出行星的質(zhì)量。,二:計算天體的密度。,,通過觀測天體表面運(yùn)動衛(wèi)星的周期T,,就可以求出天體的密度ρ。,如果某行星有一顆衛(wèi)星沿非??拷撕阈堑谋?/p>

5、面做勻速圓周運(yùn)動的周期為T,則可估算此恒星的密度為多少?,問題1:筆尖下發(fā)現(xiàn)的行星是哪一顆行星?問題2:人們用類似的方法又發(fā)現(xiàn)了哪顆行星?,三:發(fā)現(xiàn)未知天體,強(qiáng)化訓(xùn)練:,例1:利用下列哪組數(shù)據(jù)可以舉算出地球的質(zhì)量( )A:已知地球的半徑r和地球表面的重力加速度gB:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動的軌道半徑r和周期TC:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動的軌道半徑r和周期VD:已知衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)動的線速度V和周期T,ABCD,例題2:太

6、陽系中地球圍繞太陽運(yùn)行的線速度v=30km/s,地球公轉(zhuǎn)半徑是R=1.5×108km,求太陽的質(zhì)量等于多少?,2×1030kg,3.太陽光經(jīng)500s到達(dá)地球,地球的半徑是6.4×103km,試估算太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量的比直?(取一位有效數(shù)字),3×105 :1,4.已知在月球表面以10m/s的初速度豎直上拋一物體,物體能上升的最大高度是30m,又已知月球的半徑位1740km,試計算月球的質(zhì)量。,7.

7、6×1022kg,5.一宇航員為了估測一星球的質(zhì)量,他在該星球的表面做自由落體實(shí)驗(yàn):讓小球在離地面h高處自由下落,他測出經(jīng)時間t小球落地,又已知該星球的半徑為R,試估算該星球的質(zhì)量。,2hR2/Gt2,5.地球表面處重力加速度g取10m/s2,地球的半徑R取6400km,引力常數(shù)G為6.67×10-11Nm2/kg2,由上述條件,可推得地球平均密度得表達(dá)式是 把上述數(shù)據(jù)代入,

8、可算得其直為    kg/m3,5.6×103,小結(jié):1、地球表面,不考慮(忽略)地球自轉(zhuǎn)的影響,物體的重力近似等于重力地球質(zhì)量2、建立模型求中心天體質(zhì)量圍繞天體做圓周運(yùn)動的向心力為中心天體對圍繞天體的萬有引力,通過圍繞天體的運(yùn)動半徑和周期求中心天體的質(zhì)量。中心天體質(zhì)量,,,,,作業(yè):,1、到網(wǎng)上查閱有關(guān)太陽系行星的資料,認(rèn)識它們,知道它們各自的名稱與特點(diǎn)。2、做課后題1、2、3、4。

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