高中物理万有引力定律的内容包括以下几点:
1. 所有物体间都存在万有引力。
2. 自然界任何两个物体都相互吸引,引力与质量成正比,与距离的平方成反比。
3. 两物体间的万有引力可以通过实验测量出来。
4. 万有引力定律可做计算工具,用来计算天体运动。
此外,万有引力定律适用条件:
1. 适用宏观物体质量远远大于微观粒子质量,即适用于宏观物体的宇宙学。
2. 必须保证物体间的距离远远大于物体本身的大小,才能近似看做是质点。
3. 距离可以远到相对与物体的大小可以忽略不计,但不可以远到相对与星球也忽略不计,即不能把星球之间的万有引力当作是星球的自转的向心力。
以上内容仅供参考,可以咨询高中物理老师获取更全面更准确的信息。
题目:
一颗质量为M的行星绕着一颗质量为m的恒星(假设为太阳)旋转。已知行星的轨道半径为R,周期为T。试求恒星对行星的万有引力的大小。
解析:
首先,我们需要理解万有引力定律的公式:F = GmM/r²,其中F是引力,m和M分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
在这个问题中,行星的质量是已知的,为M,它的轨道半径R也是已知的。周期T是行星绕恒星旋转一周所需的时间,这个周期也是恒星对行星的引力产生的周期性变化的周期。
根据上述信息,我们可以使用万有引力定律来求解恒星对行星的引力大小。
解:
根据万有引力定律,F = GmM/R²,其中G是万有引力常数。
由于行星围绕恒星旋转,所以行星受到的向心力是由恒星的万有引力提供的。因此,我们可以使用向心力的公式F' = mv²/R来求解恒星对行星的线速度v。
由于行星绕恒星旋转一周所需的时间是T,所以我们可以使用周期T来求解恒星的角速度。
将上述信息带入向心力的公式中,得到F' = m(2πR/T)²。
由于行星受到的向心力是由恒星的万有引力提供的,所以F = F'。
将上述信息带入万有引力定律公式中,得到F = Gm(MT²/R²)。
答案:恒星对行星的万有引力大小为F = Gm(MT²/R²)。
这个问题的解答过程中包含了万有引力定律和向心力的基本概念和公式,可以帮助你更好地理解这两个概念是如何在实际问题中应用的。