人教版高中物理必修第二册精品课件 第7章 万有引力与宇宙航行 2 万有引力定律 (3).ppt

5.地球表面重力加速度为g,忽略地球自转的影响,求距地面高度为h的空中重力加速度与地面上重力加速度的比值。(已知地球半径为R)解析:不计地球自转的影响,物体受到的重力等于物体受到的万有引力。设地球质量为m地,物体质量为m,则在地面上有*典例剖析【例2】两个大小相同的实心小铁球紧靠在一起,它们之间的万有引力为F。若将两个用同种材料制成的半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起,则两大铁球之间的万有引力为()A.2F B.4F C.8F D.16F答案:D规律总结对万有引力定律的两点说明(1)任何两个物体间都存在着万有引力,只有质点间或能看成质点的物体间的引力才可以应用公式F=G计算其大小。(2)万有引力与距离的二次方成反比,而引力常量又极小,故一般物体间的万有引力是极小的,受力分析时可忽略。学以致用2.下列关于万有引力和万有引力定律的理解正确的是()A.不能看作质点的两物体间不存在相互作用的引力D.引力常量的大小首先是由牛顿测出来的,且等于6.67×10-11N·m2/kg2答案:C解析:任何物体间都存在相互作用的引力,但万有引力定律只适用于能看作质点的物体间引力的计算,故选项A、B错误;由F=G可知,r越小,F越大,故选项C正确;引力常量的大小首先是由卡文迪什测出来的,选项D错误。3.如图所示,两球间的距离为r,两球的质量分布均匀,质量大小分别为m1、m2,半径大小分别为r1、r2,则两球间的万有引力大小为()答案:D解析:两球质量分布均匀,可认为质量集中于球心,由万有引力公式可知两球间的万有引力应为G,选项D正确。三万有引力与重力的关系重难归纳1.重力是万有引力的一个分力:万有引力有两个分力,一个分力F1提供物体随地球自转的向心力,方向垂直地轴;另一个分力F2是重力,产生使物体挤压地面的效果(除南北两极外)。2.重力与纬度的关系:地面上物体的重力随纬度的升高而变大。(1)赤道上:重力和向心力在一条直线上F向=F万-mg,3.重力、重力加速度与高度的关系:假定地球是一半径为R、质量分布均匀的球体,x为到地球中心的距离。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零,地球表面的重力加速度为g,不考虑地球自转的影响,若x=R,则此处的重力加速度将变为多少?典例剖析【例3】设地球自转周期为T,质量为m地,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体,半径为R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为()答案:A规律总结处理万有引力与重力关系的思路学以致用4.天问一号火星探测器于2021年5月15日成功在火星乌托邦平原南部预选着陆区软着陆,首次在火星上留下中国印迹。已知火星质量约为地球质量的,火星半径约为地球半径的,在着陆前,探测器会经历一个由着陆平台(高度不计)支撑的悬停过程。在火星表面悬停时,该探测器所受着陆平台的作用力大小与相同探测器在地球表面上悬停实验时所受着陆平台的作用力大小之比为(不计地球自转影响)()A.8∶5 B.5∶8 C.1∶4 D.4∶1B陆平台的作用力大小等于重力,可得在火星表面悬停时,该探测器所受着陆平台的作用力大小与相同探测器在地球表面上悬停实验时所受着陆平台的作用力大小之比为5∶8,选项B正确,A、C、D错误。5.地球表面重力加速度为g地,地球的半径为R地,地球的质量为m地,某飞船飞到火星上测得火星表面的重力加速度为g火,火星的半径为R火,由此可得火星的质量为()答案:A解析:星球表面的物体受到的重力等于万有引力,重难归纳在某些物理题中,当待求的A直接求解很困难时,可想法补上一个B,补偿的原则是使得A+B易于求解,而且补上去的B也容易求解。那么,待求的A便可从两者的差值获得,问题便迎刃而解了。这便是解物理题时的补偿法。用这种方法解题常使一些难题求解变得简单明了。在万有引力问题中,也有一部分题目,应用补偿法求解。四割补法求解万有引力问题为了探寻金矿区域的位置和金矿储量,常利用重力加速度反常现象。如图所示,P点为某地区水平地面上的一点,假定在P点正下方有一空腔或密度较大的金矿,该地区重力加速度的大小就会与正常情况有微小偏离,这种现象叫作“重力加速度反常”。如果球形区域内储藏有金矿,已知金矿的密度为ρ,球形区域周围均匀分布的岩石密度为ρ0,且ρρ0。又已知引力常量为G,球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),那么P点的重力加速度值会偏大还是偏小?提示:如果将近地表的球形空腔填满密度为ρ0的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值。重力