2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第三章 万有引力定律1.3.3 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第三章 万有引力定律1.3.3 Word版含答案第4页

思路 物体的重力近似等于天体(如地球)与物体间的万有引力:

mg=G 行星或卫星受到的万有引力充当向心力:

G=m

或G=mω2r

或G=mr 结果 天体(如地球)质量:M= 中心天体质量:M=

或M=

或M= 2.天体密度的计算

(1)一般思路:若天体半径为R,则天体的密度ρ=,将质量代入可求得密度。

(2)特殊情况

①卫星绕天体做半径为r的圆周运动,若天体的半径为R,则天体的密度ρ=,将M=代入得:ρ=。当卫星环绕天体表面运动时,其轨道半径r等于天体半径R,则ρ=。

②已知天体表面的重力加速度为g,则

ρ===。

[试题案例]

[例1] 我国航天技术飞速发展,设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处,沿水平方向以初速度v抛出一小球,测得小球做平抛运动的水平距离为L,已知该星球的半径为R,引力常量为G。求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)该星球的平均密度。

思路探究

(1)利用小球的运动情况求该星球表面的重力加速度的思路是什么?

(2)该星球表面的重力加速度与星球半径、星球质量的关系式怎样?