1、一、计算地球的质量 条件条件:不考虑地球自转的影响不考虑地球自转的影响 v地面上质量为地面上质量为m的物体受到的重力的物体受到的重力等于地球对物体的万有引力等于地球对物体的万有引力,即即 mg=GMm/R2 地球质量地球质量 M=gR2/G二、计算天体的质量v1、天体实际做什么运动?而我们通常可以认为做什么运动?v2、描述匀速圆周运动的物理量有哪些?v3、天体做匀速圆周运动的向心力来源?设太阳的质量为设太阳的质量为M M,某个行星的质量为,某个行星的质量为m m,r r是它们之间的距离,是它们之间的距离,T T是行星绕太阳公是行星绕太阳公转的周期转的周期.rTmrMmG22)2(2324GTr
2、M强化训练:强化训练:1:利用下列哪组数据可以举算出地球的:利用下列哪组数据可以举算出地球的质量(质量()A:已知地球的半径已知地球的半径r和地球表面的重力加和地球表面的重力加速度速度gB:已知卫星围绕地球运动的轨道半径已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和和周期周期TC:已知卫星围绕地球运动的轨道半径已知卫星围绕地球运动的轨道半径r和和线速度线速度VD:已知卫星围绕地球运动的线速度已知卫星围绕地球运动的线速度V和周和周期期TABCD,太阳的质量是多少?的周期是,公转半径为地球绕太阳公转的轨道sm7111016.31049.1kg301096.1三、天体密度的计算三、天体密度的计算根据根据343r
3、VM 2.已知某行星绕太阳公转的周期为已知某行星绕太阳公转的周期为T,公转半径为公转半径为r,万有引力常量为万有引力常量为G,由此由此可求出可求出()A.某行星的质量某行星的质量 B.太阳的质量太阳的质量 C.某行星的密度某行星的密度 D.太阳的密度太阳的密度Bv3.若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,已知其周期为T,引力常量 为 G,那 么 该 行 星 的 平 均 密 度 为()vA.B.vC.D.32GT24GT42GT23GTD海王星四、发现未知天体四、发现未知天体 海王星地貌冥王星与其卫星小结:、处理天体运动问题的关键是:万有引力处理天体运动问题的关键是:万有引力提供做匀速圆
4、周运动所需的向心力提供做匀速圆周运动所需的向心力、海王星和冥王星的发现,显示了万有海王星和冥王星的发现,显示了万有引力定律对研究天体运动的重要意义,引力定律对研究天体运动的重要意义,同时证明了万有引力定律的正确性同时证明了万有引力定律的正确性5.5.地球表面的平均重力加速度为地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为地球半径为R,万有引力常数为万有引力常数为G,则可以用下列哪一式来估算地球的则可以用下列哪一式来估算地球的平均密度(平均密度()A.B.A.B.C.D.C.D.RGg43GRg243RGgGRg2A3、一个行星,其半径比地球的半径、一个行星,其半径比地球的半径大大2倍,质量是地球的倍
5、,质量是地球的25倍,则它表倍,则它表面的重力加速度是地球表面重力加面的重力加速度是地球表面重力加速度的(速度的()A.6倍倍 B.4倍倍C.259倍倍 D.12倍倍C2、火星的质量和半径分别约为地球火星的质量和半径分别约为地球的的1/10和和1/2,地球表面的重力加速,地球表面的重力加速度为度为g,则火星表面的重力加速度,则火星表面的重力加速度约为约为 ()A0.2g B0.4g C2.5g D5gB1990年年5月,紫金山天文台将他们发现的月,紫金山天文台将他们发现的第第2752号小行星命名为吴健雄星,该号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为小行星的半径为16km。若将此小行星。若将此小
6、行星和地球均看成质量分布均匀的球体,和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度与地球密度相同。已知地小行星密度与地球密度相同。已知地球半径球半径R6400km,地球表面重力加,地球表面重力加速度为速度为g,这个小行星表面的重力加速,这个小行星表面的重力加速度为度为()A20g B1/20g C400g D1/400gD5 5物体在月球表面的重力加速度是在地物体在月球表面的重力加速度是在地球表面的重力加速度的球表面的重力加速度的1/61/6,这说明了,这说明了()A A地球的半径是月球半径的地球的半径是月球半径的6 6倍倍B B地球的质量是月球质量的地球的质量是月球质量的6 6倍倍C C月球吸引
7、地球的力是地球吸引月球的月球吸引地球的力是地球吸引月球的力的力的1/61/6D D物体在月球表面的重力是其在地球表物体在月球表面的重力是其在地球表面的重力的面的重力的1/61/6D宇宙飞船绕地心做半径为宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速运动,飞的匀速运动,飞船舱内有一质量为船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台的人站在可称体重的台秤上,下面关于台秤示数的说法中正确的秤上,下面关于台秤示数的说法中正确的是(是()A.因为人的质量不变,故示数与在地球表面因为人的质量不变,故示数与在地球表面上测得的数值一样上测得的数值一样B.因为重力加速度变小,故示数比在地球表因为重力加速度变小,故示数比在地球表面上测
8、得的数值变小面上测得的数值变小C.因为人受重力完全提供向心力,表现为完因为人受重力完全提供向心力,表现为完全失重,故示数为零全失重,故示数为零D.以上说法都不对以上说法都不对Cv中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。()3012211/1067.6kgmNG解析:设想中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。设中子星的密度为 ,质量为M,半径为R,自转角速度为 ,位于赤道处的小物块质量为m,则有 RmRGMm22T2334RM 314/1027.1mkg