《预言未知星体计算天体质量-高一下学期物理教科版（2019）必修第二册.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预言未知星体计算天体质量-高一下学期物理教科版（2019）必修第二册.pptx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 第3节 预言未知星体预言未知星体 计算天体质量计算天体质量u预预言言彗彗星星回回归归u预言未知星体预言未知星体海王星海王星笔尖笔尖下发现的行星下发现的行星冥王星冥王星历史的历史的回声回声u计计算算天天体体质质量量 忽略天体的自转忽略天体的自转，天体表面处的物体所受重力等于所受的引力：，天体表面处的物体所受重力等于所受的引力：p地球的平均半径为地球的平均半径为6.4106m，表面重力加速度为，表面重力加速度为9.8m/s2，试估算地球的，试估算地球的质量（取一位有效数字）质量（取一位有效数字）地球的质量地球的质量由由1“自力更生自力更生”法法(gR)环绕行星或卫星围绕中心天体做匀速圆周运动环绕
2、行星或卫星围绕中心天体做匀速圆周运动2“借助外援借助外援”法法(Tr)PrRp地球绕太阳的轨道半径为地球绕太阳的轨道半径为1.51011m，公转周期为，公转周期为3.15107s，试估算太阳的质量试估算太阳的质量(取一位有效数字取一位有效数字)先计算数量级先计算数量级再观察数字间再观察数字间有没有倍数关有没有倍数关系或是否近似系或是否近似相等相等中间运算数字中间运算数字只需比最后结只需比最后结果的有效位数果的有效位数多取一位多取一位记住一些典型记住一些典型数字数字1、天体表面、天体表面:万有引力等于重力万有引力等于重力（黄金代换式：（黄金代换式：GM=gR2）u处理天体问题的基本思路处理天体问
3、题的基本思路 (此公式对其他星球表面也适用，注意字母意义的变化)2、“圆周运动圆周运动”：万有引力提供向心力：万有引力提供向心力 1.利用引力常量利用引力常量G和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是()A.地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B.人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C.月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D.地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离地球绕太阳做圆周运动的周期及地
4、球与太阳间的距离2.过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕“51peg b”绕绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的阳运动半径的 1/20该中心恒星与太阳的质量比约为该中心恒星与太阳的质量比约为()A1/10 B1 C5 D103.（2012 福建）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线福建）一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速
5、度大小为速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为N，已知引力常量，已知引力常量为为G,则这颗行星的质量为则这颗行星的质量为()A B.C D.4.在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为在某星球上，宇航员用弹簧秤称得质量为m的砝码重量为的砝码重量为F，乘，乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行，测得其环绕周期为T，引，引力常量为力常量为G根据上述数据，得出该星球的质量为根据上述数据，得出该星球的质量
6、为()A B C D 8.（2021年年高高考考乙乙卷卷第第18题题）.科科学学家家对对银银河河系系中中心心附附近近的的恒恒星星 S2 进进行行了了多多年年的的持持续续观观测测，给给出出 1994 年年到到 2002 年年间间 S2 的的位位置置 如如图图所所示示。科科学学家家认认为为 S2 的的运运动动轨轨迹迹是是半半长长轴轴为为 1000AU（太太阳阳到到地地球球的的距距离离为为 1AU）的的椭椭圆圆，银银河河系系 中中心心可可能能存存在在超超大大质质量量黑黑洞洞。这这项项研研究究工工作作获获得得了了 2020 年年诺诺贝贝尔尔物物理理学学奖奖。若若认认为为 S2 所所受受的的作作用用力力主主要要为为该该大大质质量量黑黑洞洞的的引引力力，设设太太阳阳的的质质量量为为 M，可可以以推推测测出出该该黑黑洞质量约为洞质量约为()A.4 104M B.4 106M C.4 108M D.4 1010M