2018-2019学年人教版必修二 第六章3破解天体质量和密度的相关计算 学案
2018-2019学年人教版必修二 第六章3破解天体质量和密度的相关计算 学案第3页

  A. B.

  C. D.

  思路分析:设卫星的质量为m′,行星半径为R,由于是近行星表面做匀速圆周运动,

  由万有引力提供向心力,得G=m′ ①

  由重力提供向心力,得m′=m′g ②

  由已知条件:m的重力为N得

  N=mg ③

  由③得g=,代入②得:R=

  代入①得M=,故B项正确。答案:B

  例题2 一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得,其运行周期为T,速度为v,引力常量为G,则(  )

  A. 恒星的质量为

  B. 行星的质量为

  C. 行星运动的轨道半径为

  D. 行星运动的加速度为

  思路分析:由,得M=,A对;无法计算行星的质量,B错;r=,C对;a=ω2r=ωv=v,D对。 答案:ACD

  例题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t小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L,若抛出时的初速度增大为原来的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R,万有引力常数为G,求该星球的质量M。

  思路分析:设抛出点的高度为h,第一次水平位移为x,则

  x2+h2=L2 ①

  同理,对于第二次平抛过程有(2x)2+h2=(L)2 ②

  由①②解得h=。

  设该行星上重力加速度为g,由平抛运动规律得h=gt2 ③

由万有引力定律与牛顿第二定律,得G=mg ④