【高中物理】萬有引力理論的成就(環(huán)繞天體的運(yùn)行、雙星系統(tǒng)) 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

第七章萬有引力與宇宙航行§7.32萬有引力理論的成就(環(huán)繞天體的運(yùn)行、雙星系統(tǒng))

A知識(shí)回顧：默寫！?。蓷l基本思路1.表面模型:萬有引力等于重力2.環(huán)繞模型:萬有引力提供向心力

黃金代換：GM=gR2

已知地球、火星都繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng)，火星的公轉(zhuǎn)半徑是地球的公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍，根據(jù)以上材料思考：(1)地球、火星遵循什么樣的動(dòng)力學(xué)規(guī)律？(2)如何比較火星與地球的線速度、角速度、周期以及向心加速度的大?。肯到y(tǒng)集成第70頁

設(shè)質(zhì)量為m的環(huán)繞天體繞另一質(zhì)量為M的中心天體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

r變大，ω變小r變大，v變小r變大，T變大r變大，an變小一、環(huán)繞天體的運(yùn)行規(guī)律r變大時(shí),向心加速度、線速度、角速度、周期的大小怎么變？越遠(yuǎn)越慢一定四定[針對(duì)訓(xùn)練2](多選)如圖所示，a、b、c是地球大氣層外圈圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，a和b質(zhì)量相等，且小于c的質(zhì)量，則(

)A．b所需向心力最小B．b、c的周期相同，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且小于a的線速度ABD系統(tǒng)集成第71頁思考：若abc質(zhì)量關(guān)系不清楚,能不能比較abc所需向心力的大小？二、雙星系統(tǒng)雙星系統(tǒng)：雙星是宇宙中兩顆靠得比較近的恒星，它們離其它星球都較遠(yuǎn)，因此其它星球?qū)λ鼈兊娜f有引力可以忽略不計(jì)，僅通過兩者之間的萬有引力相互作用，保持兩者之間的相對(duì)距離不變。它們繞兩者連線上某固定點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)思考:1.它們的受力(向心力來源)有什么特點(diǎn)？2.它們的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？3.它們的旋轉(zhuǎn)半徑有什么關(guān)系？二、雙星系統(tǒng)(3).雙星的軌道半徑之和等于雙星之間的距離

即

r1＋r2＝L

(2).周期T、角速度ω相同:

ω1＝ω2

,T1＝T21.雙星特點(diǎn)二、雙星系統(tǒng)(3).r1＋r2＝L

(2).ω1＝ω2,T1＝T21.雙星特點(diǎn)已知兩雙星質(zhì)量m1、m2

,距離為L,(引力常量為G)求:(1).雙星的軌道半徑r1，r2之比(2).雙星的軌道半徑r1，r2大小(3).雙星的角速度2.雙星規(guī)律

質(zhì)量m越大的星球,旋轉(zhuǎn)半徑越小,離旋轉(zhuǎn)中心越近.A．天狼星A和天狼星B的繞行方向可能相反B．天狼星A和天狼星B的公共圓心可以不在質(zhì)心連線上C．天狼星A和天狼星B的向心加速度大小之比為b∶1D．天狼星A和天狼星B的線速度大小之比為1∶b[針對(duì)訓(xùn)練1]人類通過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡曾拍攝到天狼星A和天狼星B組成的雙星系統(tǒng)在軌運(yùn)行圖像，如圖所示．它們在彼此間的萬有引力作用下同時(shí)繞某點(diǎn)(公共圓心)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知mA＝bmB，且b>1，則下列結(jié)論正確的是(

)系統(tǒng)集成第71頁D

系統(tǒng)集成第72頁5．(多選)(2018·全國·高考真題)2017年，人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波．根據(jù)科學(xué)家們復(fù)原的過程，在兩顆中子星合并前約100s時(shí)，它們相距約400km，繞二者連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)12圈．將兩顆中子星都看作是質(zhì)量均勻分布的球體，由這些數(shù)據(jù)和引力常量并利用牛頓力學(xué)知識(shí)，可以估算出這一時(shí)刻兩顆中子星(

)A．質(zhì)量之積 B．質(zhì)量之和C．速率之和

D．各自的自轉(zhuǎn)角速度系統(tǒng)集成第73頁BC課堂小結(jié)一、環(huán)繞天體的運(yùn)行規(guī)律：萬有引力提供向心力越遠(yuǎn)越慢一定四定二、雙星系統(tǒng)

(3).r1＋r2＝L(2).ω1＝ω2,T1＝T21.雙星特點(diǎn)2.雙星規(guī)律(1)運(yùn)動(dòng)半徑與質(zhì)量成反比:

m1r1＝m2r2

[例3]火星直徑約為地球的一半，質(zhì)量約為地球的十分之一，它繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)半徑的1.5倍．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下說法正確的是(

)A．火星表面重力加速度的數(shù)值比地球表面的大B．火星公轉(zhuǎn)的周期比地球的長C．火星公轉(zhuǎn)的線速度比地球的大D．火星公轉(zhuǎn)的向心加速度比地球的大系統(tǒng)集成第70頁B

AC

C（2010·重慶·高考真題）月球與地球質(zhì)量之比約為1：80，有研究者認(rèn)為月球和地球可視為一個(gè)由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，他