【步步高】（新课标）2014-2015学年高中物理 5.3 万有引力定律与天文学的新发现每课一练 沪科版必修2

这篇资料主要涉及高中物理中的"万有引力定律"与"天文学的新发现"，适合2014-2015学年的沪科版必修2课程。资料以课件的形式呈现，通过一系列习题帮助学生理解和应用万有引力定律进行天体质量和密度的计算，以及天体运动的分析与计算。 1. **万有引力定律**：由牛顿提出，描述了任何两个质点之间因引力作用而产生的相互吸引力，公式为 F = G * (m1*m2)/r^2，其中F是两质点间的引力，G是万有引力常数，m1和m2分别是两质点的质量，r是两质点之间的距离。在地球表面，万有引力定律可以用来解释重力现象，例如，地球对物体的引力可以用公式 G = mg来表示，其中g是重力加速度。 2. **天体质量和密度的计算**：利用万有引力定律，可以估算天体的平均密度。如题组一中的第一题，地球表面的物体受到的重力等于地球对物体的引力，由此可以求得地球的质量，结合地球体积可以得到地球的平均密度。 3. **天体运动的分析与计算**：题组二涉及行星公转的规律，如开普勒三定律。行星公转的周期T、半径r、速度v、角速度ω和加速度a之间存在一定的关系，如v = ω * r，T = 2π * sqrt(r^3/GM)，a = GM/r^2等，其中M是中心天体的质量。通过这些关系，可以比较不同行星的运动特性。 4. **万有引力和重力的关系**：在地球表面，物体的重力等于地球对其的引力，即G = mg0。当物体在地球外部时，如题组三中的问题，重力会随距离的增加而减小，遵循平方反比定律。 5. **火箭中的视重**：在加速上升的火箭中，物体的视重N等于物体受到的支持力，减去因引力产生的向下加速度产生的额外力。这涉及到超重和失重的概念，可以利用牛顿第二定律进行计算。 通过这些习题，学生不仅可以掌握万有引力定律的基本应用，还能学习如何利用这个定律解决实际问题，如计算天体的密度、预测行星的运动轨迹等，从而深化对宇宙运动规律的理解。