高中物理 6.3《万有引力定律》随堂学案 新人教版必修2（高一）.doc

第3节万有引力定律{课前感知}1．假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力真的是同一种力，同样遵从的定律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，所以月球轨道上一个物体受到的引力是在地球上的倍。根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动的加速度(月球加速度)是它在地面附近下落时的加速度(加速度)的倍。根据牛顿时代测出的月球公转周期和轨道半径，检验的结果是，与，真的是同一种力。2．自然界中任何两个物体都，引力的大小与正比，与成反比。其中G叫，数值为，它是英国物理学家在实验室利用扭秤实验测得的。3．万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一。它把地面上规律和规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次揭示了规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。{即讲即练}【典题例释】【我行我秀】【例1】对于质量为m1和质量为m2的两个物体间的万有引力的表达式F=G，下列说法正确的是()A.公式中的G是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B.当两个物体间的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C.ml和m2所受引力大小总是相等的D.两个物体间的引力总是大小相等，方向相反的，是一对平衡力【思路分析】引力常量G值是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的“精密”扭秤实验第一次测定出来的，所以选项A正确．两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C正确。【答案】AC【类题总结】如果对万有引力定律只适用于质点这一条件缺乏深刻理解(或根本不注意适用条件)，往往不能认识当两物体间的距离r趋于零时，这两个物体不能看做质点，万有引力定律不适用于此种情况，就容易盲目套用定律错选B．【例2】火星半径为地球半径的一半，火星质量约为地球质量的1/9。一位宇航员连同宇航服在地球上的质量为100kg，则在火星上其质量为kg，重力为N.【思路分析】地球表面的重力加速度=①火星表面的重力加速度=②由①②：物体在火星上的重力：mg火=100×4.36N=436N.【答案】100436【类题总结】(1)质量是物体本身的一种属性，它不随物体位置的变化而变化。(2)火星表面的重力加速度与地球表面的重力加速度不同，故物体在火星表面的重力与在地球表面的重力不同。(3)根据地球表面的重力加速度的表达式及火星表面的重力加速度的表达式求出火星表面的重力加速度。【例3】宇航员站在一星球表面上某高处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为，若抛出时的初速度增大到2倍，则抛出点与落地点之间的距离为．已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为，万有引力常量为．求该星球的质量.【思路分析】要建立清晰的物理情景，理清解题思路，根据力学知识求出两者的联系量:重力加速度．【答案】设抛出点的高度为h，第一次水平位移为，则有第二次平抛过程有2解得设该行星表面上重力加速度为g，由平抛运动规律得：由万有引力定律与牛顿第二定律得：联立以上各式可解得【类题总结】求解力学知识和万有引力定律综合问题的方法：由万有引力和重力的关系求其他的物理量．【例4】你受太阳的引力是多大?和你受地球的引力比较一下；可得出什么样的结论?太阳的质量是1.99X1030kg，地球到太阳的距离为1.5X1011m，设你的质量是60kg。【思路分析】在分析地球表面物体的受力时，可以不可考虑太阳等其他星体对物体的万有引力。【答案】地球半径6.4X106m与地球到太阳的距离1.5X1011m相差近10万倍，因此人距太阳的距离可以认为也是1.5X1011m，故人受太阳的引力人受地球的引力即地球对人的引力要比太阳对人的引大一千六百多倍。【类题总结】掌握万有引力定律中，引力与距离关系，特别是“平方反比”规律是解答这类题的关键。1(1)下列说法正确的是（）A.地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力B.地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力不是同一种类型的力C.地面物体所受地球引力只与物体质量有关，D.月球所受地球的引力与月球质量有关外，还与地球质量有关1(2)如图7—3—2所示，两球间距离为，而球质量分布均匀，大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力的大小为()A.B.C.D.2(1).地球的质量约为月球质量的81倍，一飞行器在地球月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，这飞行器距地心距离与距月心距离之比为.2(2).最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后曾发射过许多探测器．称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星．2004年，又有“勇气”号和“机遇”号探测器登上火星．已知地球质量约是火星质量的9.3倍，地球直径约是火星直径的1.9倍，探测器在地球表面和火星表面所受