2017年秋粤教版高中物理必修二课件：微专题培优二天体运动中的“一条定律两个思路三种模型” (共16张PPT)

万有引力定律的发现为研究天体运动奠定了理论基础。天体运动问题是历年高考中的一个重要考点，此类问题涉及牛顿第二定律、万有引力定律、圆周运动以及功能关系等知识的综合应用。回顾历年高考以及平时复习训练对天体运动的考查，掌握好天体的“一条基本定律、两个解题思路、三种天体模型”是灵活处理天体运动问题的关键。 天体运动中的“一条定律、两个思路、三种模型” 一条基本定律 一条基本定律是指万有引力定律：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟两个物体的质量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比。 公式：F＝Geq \f(m1m2,r2)。 适用条件：适用于两质点间的相互作用，具体应掌握以下三种情况： ①两物体间的距离远大于物体本身的线度，两物体可视为质点处理，其距离为两质点间的距离； ②两个质量分布均匀的球体间，其距离为两球心间的距离； ③一个均匀球体和一个可视为质点的物体之间，其距离为质点到球心的距离。 [例1]　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，若两个半径是小铁球2倍的实心大铁球紧靠在一起，则它们之间的万有引力为 (　　) A．2F　　　　　　　　 　B．4F C．8F D．16F [解析]　设小铁球的质量为m，半径为r，则两小铁球之间的万有引力F＝Geq \f(mm,(2r)2)＝Geq \f(m2,4r2)。 设铁球的密度为ρ，则小铁球的质量 m＝ρV＝ρ·eq \f(4,3)πr3， 大铁球的质量 M＝ρV′＝ρeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,3)π(2r)3))＝8ρ·eq \f(4,3)πr3， 即M＝8m，故两个大铁球之间的万有引力 F′＝Geq \f(MM,[2×(2r)]2)＝Geq \f((8m)2,16r2)＝16Geq \f(m2,4r2)＝16F。 [答案]　D 两个解题思路 思路一：根据万有引力提供天体做圆周运动时所需的向心力，由牛顿第二定律有： Geq \f(Mm,R2)＝ma(其中a＝eq \f(v2,r)＝ω2r＝eq \f(4π2,T2)r)。 思路二：对地球表面的物体或近地卫星有： Geq \f(Mm,R2)＝mg(其中g＝9.8 m/s2)此式也适用于其它天体，只是不同的天体因质量和半径不同，g的值也不同，g一般称为天体表面的重力加速度。 [例2]　侦察卫