高中物理必修二《万有引力与航天》知识点总结

高中物理必修二《万有引力与航天》知识点总结

高中物理必修二《万有引力与航天》知识点总结 高中物理必修二《万有引力与航天》知识点总结 知识点总结 （1）、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所 有椭圆的一个焦点上， （2）、对于每一颗行星，太阳和行星的联线在相等的时间内扫 过相等的面积， （3）、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方 的比值都相等。 1 、内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引 力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比、 2 、公式： F＝Gr2m1m2，其中 G＝6.67 ×10－11 N·m2/kg2，称 为引力常量、 3 、适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两 个物体间的距离远远大于物体本身的大小时， 公式也可近似使用， 但 此时 r 应为两物体重心间的距离、对于均匀的球体， r 是两球心间的 距离、 1 、解决天体 (卫星 ) 运动问题的基本思路 (1) 把天体 ( 或人造卫星 ) 的运动看成是匀速圆周运动， 其所需向 心力由万有引力提供，关系式： Gr2Mm＝mrv2＝mω2r ＝mT2π2r. (2) 在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体 的万有引力，即 mg＝GR2Mm，gR2＝GM. 2 、天体质量和密度的估算通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动 的周期 T，轨道半径 r ，由万有引力等于向心力，即 Gr2Mm＝mT24π 2r ，得出天体质量 M＝GT24π2r3. (1) 若已知天体的半径 R，则天体的密度ρ＝ VM＝πR34＝GT2R33 πr3 (2) 若天体的卫星环绕天体表面运动， 其轨道半径 r 等于天体半 径 R，则天体密度ρ＝ GT23π可见，只要测出卫星环绕天体表面运动 的周期，就可求得天体的密度、 3 、人造卫星 (1) 研究人造卫星的基本方法： 看成匀速圆周运动， 其所需的向 心力由万有引力提供、 Gr2Mm＝mrv2＝mrω2＝mrT24π2＝ma向、 (2) 卫星的线速度、角速度、周期与半径的 ` 关系 ①由 Gr2Mm＝mrv2 得 v＝rGM，故 r 越大， v 越小、 ②由 Gr2Mm＝mrω2 得ω＝ r3GM，故 r 越大，ω越小、 ③由 Gr2Mm＝mrT24π2 得 T＝GM4π2r3 ，故 r 越大， T 越大 (3) 人造卫星的超重与失重 ①人造卫星在发射升空时，有一段加速运动；在返回地面时， 有一段减速运动， 这两个过程加速度方向均向上， 因而都是超重状态、 ②人造卫星在沿圆轨道运动时，由于万有引力提供向心力，所 以处于完全失重状态、 在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会 停止发生、 (4) 三种宇宙速度 ①第一宇宙速度 ( 环绕速度 )v1 ＝7.9 km/s. 这是卫星绕地球做 圆周运动的最大速度，也是卫星的最小发射速度、若 7.9 km/s ≤v ②第二宇宙速度 ( 脱离速度 )v2 ＝11.2 km/s. 这是物体挣脱地球 引力束缚的最小发射速度、若 11.2 km/s ≤v ③第三宇宙速度 ( 逃逸速度 )v3 ＝16.7 km/s 这是物体挣脱太阳 引力束缚的最小发射速度、若 v≥16.7 km/s ，物体将脱离太阳系在 宇宙空间运行、 题型： 1 、求星球表面的重力加速度在星球表面处万有引力等于或近似 等于重力，则： GR2Mm＝mg，所以 g＝R2GM(R为星球半径， M为星球 质量) 、由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为： g2g1＝ R12R22·M2M1. 2 、求某高度处的重力加速度若设离星球表面高 h 处的重力加速 度为 gh，则： G(R＋h)2Mm＝mgh，所以 gh＝(R＋h)2GM，可见随高度 的增加重力加速度逐渐减小、 ggh＝(R＋h)2R2. 3 、近地卫星与同步卫星 (1) 近地卫星其轨道半径 r 近似地等于地球半径 R，其运动速度 v＝RGM＝＝7.9 km/s ，是所有卫星的最大绕行速度；运行周期 T＝85 min，是所有卫星的最小周期；向心加速度 a＝g＝9.8 m/s2 是所有卫 星的最大加速度、 (2) 地球同步卫星的五个“一定” ①周期一定 T＝24 h. ②距离地球表面的高度 (h) 一定③线速度 (v) 一定④角速度 ( ω) 一定 ⑤向心加速度 (a) 一定 【高中物理必修二《万有引力与航天》知识点总结】相关文章： 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 模板 , 内容仅供参考