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1、精品_精品资料_高中物理万有引力与航天学问点总结一、开普勒行星运动定律（1） ）全部的行星环绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在全部椭圆的一个焦点上.（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） ）全部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.二、万有引力定律1 内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的,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： FGm1m2/r2,其中 G6.67 10 11N m 2/kg 2,称为万有引力常量.3 适用条件：严格的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
2、物体本身的大小时,公式也可近似使用,但可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时 r 应为两物体重心间的距离.对于匀称的球体,r 是两球心间的距离.三、万有引力定律的应用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供应,关系式：FGm1m2/r2mv2/rm 2r m 2 /T 2r(2) 在的球表面或的面邻近的物体所受的重力等于的球对物体的万有引力,即mg Gm1m2/r2, gR2 GM .2. 天体质量和密度的估算通过观看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
3、 m T24 2 r,得出天体质量 M GT24 2r3 .(1) 如已知天体的半径 R,就天体的密度VM R34 GT2R33 r3(2) 如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,就天体密度 GT23 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) 讨论人造卫星的基本方法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_看成匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_供 Gr2Mm m rv2 mr 2 m224r2 ma 向T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 卫星的线速
4、度、角速度、周期与半径的关系由 GMm/r2 mv2/r得 vGM/r ,故 r 越大, v 越小由 GMm/r2 mr 2得 GMm/r3,故 r 越大, 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_越小由 GMm/r2 m4 2/T2r 得 T 大, T 越大(3) 人造卫星的超重与失重42 r3GM,故 r 越可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_人造卫星在发射升空时, 有一段加速运动. 在返回的面时,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.人造卫星在沿圆轨道运动时,由于万有引力供应向心力,所以处于完全失重状态,在这种情形下凡是与重力有关的力学现象都会
5、停止发生.(4) 三种宇宙速度第一宇宙速度 环绕速度 v1 7.9 km/s.这是卫星绕的球做圆周运动的最大速度,也是卫星的最小发射速度如 7.9 km/sv11.2 km/s,物体绕的球运行其次宇宙速度 脱离速度 v2 11.2 km/s.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_这是物体摆脱的球引力束缚的最小发射速度如11.2km/s v16.7 km/s,物体绕太阳运行第三宇宙速度 逃逸速度 v3 16.7 km/s 这是物体摆脱太阳引力束缚的最小发射速度.如 v16.7 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
6、于重力,就： GMm/r2mg ,所以 g GM/r2 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如设离星球表面高 h 处的重力加速度为 gh,就： GMm/R+h2mg h,所以 gh GM/ R+h2 ,可见随高度的增加重力加速度逐步减小.3. 近的卫星与同步卫星(1) 近的卫星其轨道半径r 近似的等于的球半径R,其运动速度 v RGM 7.9 km/s,是全部卫星的最大绕行速度.运 行周期 T 85 min ,是全部卫星的最小周期.向心加速度ag 9.8 m/s 2是全部卫星的最大加速度.(2) 的球同步卫星的五个“肯定”周期肯定 T 24 h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_距离的球表面的高度h 肯定线速度 v 肯定角速度 肯定向心加速度 a 肯定可编辑资料 - - - 欢迎下载