(完整word版)高中物理萬有引力部分知識點(diǎn)總結(jié),推薦文檔

1、高中物理一一萬有引力與航天知識點(diǎn)總結(jié)一、開普勒行星運(yùn)動定律（ 1 ）所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上。（ 2 ）對于每一顆行星，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。（ 3 ）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。二、萬有引力定律1 內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比2 .公式：F= Gm1m2/r八2,其中 G=6.67 X10-11N m2/kg 2,稱為萬有引力常量。3 適用條件：嚴(yán)格地說公式只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用， 當(dāng)兩個物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物

2、體本身的大小時，公式也可近似使用，但此時 r 應(yīng)為兩物體重心間的距離。對于均勻的球體， r 是兩 球心間的距離。三、萬有引力定律的應(yīng)用1 解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動問題的基本思路(1)把天體(或人造衛(wèi)星)的運(yùn)動看成是勻速圓周運(yùn)動， 其所需向心力由萬有引力提供，關(guān)系式：F= Gm1m2/r八2=mvA2/r = m co2r= m(2兀")2r(2)在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，即 mg=Gm1m2/A2 , gR2=GM.2 天體質(zhì)量和密度的估算通過觀察衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動的周期 T， 軌道半徑J由萬有引力等于向心力，即Gr2(Mm) =mT2(4兀2)

3、，得由天體質(zhì)量 M = GT2(4 兀2r3).(1)若已知天體的半徑R,則天體的密度p= V(M) = ttR3(4) =GT2R3(3 兀r3)(2)若天體的衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動，其軌道半徑r等于天體半徑R,則天體密度p= GT2(3兀)可見， 只要測出衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動的周期， 就可求得 天體的密度3 人造衛(wèi)星(1)研究人造衛(wèi)星的基本方法看成勻速圓周運(yùn)動，其所需的向心力由萬有引力提4 2供.Gr2（Mm）= m r（v2）= mr co2= mrA2 = ma 向.(2)衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系由 GMm/rA2 = mvA2/r 得 v=GM/r ,故 r 越大，v 越

4、 小由 GMm/-2 = mr 32得 3= GMm/3 ，故 r 越大,co 越小由 GMm/rA2 = m(4 兀人2“人2)r 得 T= J4 2%M，故 r 越 大，T越大(3)人造衛(wèi)星的超重與失重人造衛(wèi)星在發(fā)射升空時，有一段加速運(yùn)動；在返回地面時，有一段減速運(yùn)動，這兩個過程加速度方向均向上，因而 都是超重狀態(tài)。人造衛(wèi)星在沿圓軌道運(yùn)動時，由于萬有引力提供向心 力，所以處于完全失重狀態(tài)，在這種情況下凡是與重力有關(guān) 的力學(xué)現(xiàn)象都會停止發(fā)生。(4)三種宇宙速度第一宇宙速度(環(huán)繞速度)vi = 7.9 km/s.這是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動的最大速度，也是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度.若7.9 km/s &

5、lt;v<11.2 km/s ,物體繞地球運(yùn)行.第二宇宙速度(脫離速度)v2 = 11.2 km/s.這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度若11.2km/s <v<16.7 km/s,物體繞太陽運(yùn)行.第三宇宙速度(逃逸速度)v3 = 16.7 km/s這是物體換脫 太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。若 v>16.7 km/s ,物體將脫 離太陽系在宇宙空間運(yùn)行。題型：1 求星球表面的重力加速度在星球表面處萬有引力等于或近似等于重力，則：GMm/r八2 =mg ,所以g = GM/r八2 (R為星球半徑，M為 星球質(zhì)量 ) 由此推得兩個不同天體表面重力加速度的關(guān)系為：g2(g1) = R12(R22) M2(M1).2 求某高度處的重力加速度若設(shè)離星球表面高 h 處的重力加速度為 g h ，則： GMm/(R+h)A2=mgh,所以 gh=GM/ (R+h)八2 ,可見隨高度的增加重力加速度逐漸減小。3 近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星(1)近地衛(wèi)星其軌道半徑r近似地等于地球半徑R,其運(yùn)動速度v= R(gm)=7.9 km/s ,是所有衛(wèi)星的最大繞行速度；運(yùn) 行周期T=85 min ,是所有衛(wèi)星的最小周期；向心加速度 a