2018-2019学年新设计物理必修二粤教版讲义:主题一1.3 万有引力定律及其应用1.3.2~1.3.3 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理必修二粤教版讲义:主题一1.3 万有引力定律及其应用1.3.2~1.3.3 Word版含答案第5页

阳的密度还需要知道太阳的半径。

[探究归纳]

天体质量和密度的计算方法

"自力更生法" "借助外援法" 情景 已知天体(如地球)的半径R和天体(如地球)表面的重力加速度g 行星或卫星绕中心天体做匀速圆周运动 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=mr (或G=m)

(或G=mω2r) 天体

质量 天体(如地球)质量:

M= 中心天体质量:M=(M=或M=) 天体

密度 ρ== ρ==(以T为例) 说明 利用mg=求M是忽略了天体自转,且g为天体表面的重力加速度 由F引=F向求M,求得的是中心天体的质量,而不是做圆周运动的天体的质量 [试题案例]

[例1] 假设在半径为R的某天体上发射一颗该天体的卫星。若它贴近该天体的表面做匀速圆周运动的周期为T1,已知万有引力常量为G。

(1)则该天体的密度是多少?

(2)若这颗卫星距该天体表面的高度为h,测得卫星在该处做圆周运动的周期为T2,则该天体的密度又是多少?

解析 设卫星的质量为m,天体的质量为M。

(1)卫星贴近天体表面运动时有G=mR,M=

根据数学知识可知天体的体积为V=πR3