演绎式探究—探究宇宙中的双星问题:
(l)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小,其中k为常量,m1、m2分别为两个物体的质量,r为两个物体问的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体,运动—周所用的时问叫做周期,用T表示。T与ω的关系为:。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动,向心力的大小F心=mω2r,则在m与ω一定时,F心与r的关系可用图甲中的图线 表示。
(2)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星,双星是绕公共圆心转动的一对恒星,各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供,转动的周期和角速度都相同。如图乙所示,质量为m1、m2的双星,运动半径分别为r1、r2,它们之问的距离L=rl+r2。
请推理证明:周期
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演绎式探究—探究宇宙中的双星问题:
(l)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小,其中k为常量,m1、m2分别为两个物体的质量,r为两个物体问的距离。物体做圆周运动的快慢可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,用角速度ω来表示。
做匀速圆周运动的物体,运动—周所用的时问叫做周期,用T表示。T与ω的关系为:。物体做匀速圆周运动需要受到指向圆心的力叫做向心力。质量为m的物体以角速度ω做半径为r的匀速圆周运动,向心力的大小F心=mω2r,则在m与ω一定时,F心与r的关系可用图甲中的图线 表示。
(2)被相互引力系在一起、互相绕转的两颗星叫物理双星,双星是绕公共圆心转动的一对恒星,各自需要的向心力由彼此的万有引力相互提供,转动的周期和角速度都相同。如图乙所示,质量为m1、m2的双星,运动半径分别为r1、r2,它们之问的距离L=rl+r2。
请推理证明:周期
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演绎式探究——探索太阳的引力系数:
(1)宇宙中任何两个物体之间都存在万有引力,万有引力的大小,其中m1、m2分别为两个物体的质量,r为两个物体间的距离,万有引力常数G=6.67×10-11N·m2/kg2。物体间引力和距离一定时, 两个物体质量 m1、m2的关系可以用右图中图线 来表示。
(2)行星绕恒星的运动可以近似地看作是匀速圆周运动。行星受到一个恒定的指向恒星的向心力,向心力的大小,其中m为行星质量,r为两星之间的距离,ω为行星做圆周运动的角速度,其大小等于单位时间内行星与恒星连线转过的角度。行星绕恒星运动一周所用的时间用周期T表示,角速度ω与转动周期T的关系为:。行星所受向心力F向的大小等于恒星对行星的引力F引的大小。每个星球对在它表面附近的物体都存在引力,引力与物体质量的比值叫作引力系数,用g表示。我们学过地球的引力系数g 地=10N/kg。对每个星球来讲,下列公式成立:R2g=GM,其中R为星球半径,g为星球的引力系数,M为星球质量,万有引力常数G=6.67×10-11N·m2/kg2。已知地球质量为m,地球到太阳的距离为L,太阳半径为R,地球的公转周期为T。请你推导出太阳的引力系数
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演绎式探究——探究带电小球间的作用力.经科学家研究发现,两个带电小球所带电量分别为,当它们之间的距离为(远大于小球的直径)时,它们之间的作用力,其中常量.
(1)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为_____(填“引”或“斥”)力,此时两球将相互_____(填“靠近”或“远离”).
(2)如图,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止.则丙球应该带_____(填“正”或“负”)电荷。请你证明,此时有关系成立. _____。
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演绎式探究一一研究带电小球间的作用力:
经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时,它们之间的作用力F=,其中常量k = 9×109N2·m2/C2。
(1)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为________力(“引”或“斥,’),此时两球将相互_(“靠近”或‘.远离”).
(2)如图,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷童为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带_电荷(“正”或“负”)。请你证明,此时有关系成立。
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