内容正文:
5.3 万有引力定律与天文学的新发现
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一、笔尖下发现的行星
历史上天文学家曾经根据万有引力定律计算太阳系中天王星的运动轨道,由于计算值与实际情况有较大偏差,促使天文学家经过进一步的研究,先后发现了海王星和冥王星。这两颗星的发现进一步证明了万有引力定律的正确性,而且也显示了万有引力定律对天文学研究的重大意义。
二、哈雷彗星的预报
英国天文学家哈雷根据万有引力定律计算出了哈雷彗星的椭圆轨道,并发现它的周期约为76年。哈雷彗星的准确预报再一次证明了万有引力定律的正确性。
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三、把天体的质量“称”出来
研究天体运动的基本公式
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思考宇航员在月球上用弹簧秤测出质量为m的物体重力为F,怎样利用这个条件估测月球的质量?
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1.正误辨析
(1)亚当斯和勒维烈都是海王星的发现者。 ( )
(2)利用万有引力定律能够计算中心天体的质量和密度。 ( )
(3)在行星、卫星运动中,万有引力提供了向心力。 ( )
(4)重力和万有引力就是同一个力。 ( )
(5)地球表面的物体,重力就是物体所受的万有引力。 ( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)×
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2.下列说法正确的是( )
A.海王星是人们直接应用万有引力定律计算出轨道而发现的
B.天王星是人们依据万有引力定律计算出轨道而发现的
C.海王星是人们经过长期的太空观测而发现的
D.天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差,其原因是天王星受到轨道外的行星的引力作用,由此人们发现了海王星
解析:由行星的发现历史可知,天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的;海王星不是通过观测发现,也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的,而是人们发现天王星的实际轨道与理论轨道存在偏差,然后运用万有引力定律计算出“新”星的轨道,从而发现了海王星。由此可知,A、B、C错误,D正确。
答案:D
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3.火星绕太阳的运动可看作匀速圆周运动,火星与太阳间的引力提供火星运动的向心力,已知火星运行的轨道半径为r,运行周期为T,引力常量为G,试写出太阳质量的表达式。
解析:设太阳质量为M,火星的质量为m,火星与太阳间的引力提供向
问题导引
知识归纳
典例剖析
知识点一
知识点二
知识点三
行星运行参量的分析与计算
航天