高中物理模块要点回眸13“两个关系”理解重力与万有引力新人教版必修2
3页1、我带领班子成员及全体职工,积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习,同时认真学习业务知识,全面提高了自身素质,增强职工工作积极性,杜绝了纪律松散第13点“两个关系”理解重力与万有引力地球对物体的引力是物体受到重力的根本原因,但重力又不完全等于引力,这是因为地球在不停地自转,地球上的一切物体都随着地球的自转而绕地轴做匀速圆周运动,这就需要向心力,这个向心力来自地球对物体的引力F,它是引力的一个分力,如图1所示,引力F的另一个分力才是物体的重力mg.图11.重力与纬度的关系在赤道上时,引力F、重力mg、向心力Fn三力同向,满足FFnmg.在两极时,由于向心力Fn0,则mgF.在其他位置,mg、F与Fn不在一条直线上,遵从平行四边形定则,同一物体在赤道处向心力最大,重力最小,并且重力随纬度的增加而增大.而且重力的方向竖直向下,并不指向地心,只有在赤道和两极,重力的方向才指向地心.2.重力、重力加速度与高度的关系若不考虑地球自转,地球表面处有mgG,可以得出地球表面处的重力加速度g.在距地面高度为h处,重力加速度为g,则:mgG即距地面高度为h处的重力加速度gg.对点例题某宇航员在飞船发射
2、前测得自身连同宇航服等随身装备共重840 N,在火箭发射阶段,发现当飞船随火箭以a的加速度匀加速竖直上升到某位置时(其中g为地球表面处的重力加速度),其身体下方体重测试仪的示数为1 220 N.已知地球半径R6 400 km.地球表面重力加速度g取10 m/s2(求解过程中可能用到1.03,1.02).问:(1)该位置处的重力加速度g是地面处重力加速度g的多少倍?(2)该位置距地球表面的高度h为多大?解题指导(1)飞船起飞前,对宇航员受力分析有Gmg,得m84 kg.在h高度处对宇航员受力分析,应用牛顿第二定律有Fmgma,得.(2)根据万有引力公式,在地面处有Gmg,在h高度处有Gmg.解以上两式得h0.02R128 km.答案(1)(2)128 km1.地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,若某高处的重力加速度为,则该处距地面的高度为()A.R B.(1)RC.R D.3R答案B2.某行星的自转周期为T6 h,用弹簧测力计在该行星的“赤道”和“两极”处测同一物体的重力,弹簧测力计在“赤道”上的读数比在“两极”上的读数小10%(行星视为球体).(1)求该行星的平均密度;(2)设想该行星自转角速度加快到某一值时,在“赤道”上的物体会“飘”起来,求此时的自转周期.答案(1)3.0103 kg/m3(2)1.9 h解析(1)放在行星“两极”处的物体,其万有引力等于重力,即Gmg.“赤道”上的物体由万有引力提供了其向心力及重力,即在“赤道”上,我们把物体所受到的万有引力分解为自转所需的向心力和重力.GmgmR则mgmg0.1GmR所以该行星的质量为M行星的平均密度为3.0103 kg/m3.(2)对物体原来有0.1GmR当物体“飘”起时,万有引力提供向心力,有GmR由得:T h1.9 h. 经过专家组及技术指导员的共同努力,科技入户工作取得了很大的成绩,促进了小麦 产量的大幅提升,农民种粮收益明显提高,得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。
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