万有引力基本知识点及考点.doc
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- 关 键 词:
- 万有引力 基本 知识点 考点
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1、万有引力基本概念、基本公式及考点一、万有引力定律及其应用1内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比2表达式:F,G为引力常量:G6.671011 Nm2/kg2.3适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时,物体可视为质点(2)质量分布均匀的球体可视为质点,r是两球心间的距离二、环绕速度1第一宇宙速度又叫环绕速度推导过程为:由mg得:v1 7.9 km/s.2第一宇宙速度是人造地球卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度3第一宇宙速度是人造卫星的最大
2、环绕速度,也是人造地球卫星的最小发射速度特别提醒1.两种周期自转周期和公转周期的不同2.两种速度环绕速度与发射速度的不同,最大环绕速度等于最小发射速度3.两个半径天体半径R和卫星轨道半径r的不同三、第二宇宙速度和第三宇宙速度1第二宇宙速度(脱离速度):v211.2 km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度2第三宇宙速度(逃逸速度):v316.7 km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度卫星变轨问题的判断:(1)卫星的速度变大时,做离心运动,重新稳定时,轨道半径变大,卫星的线速度变小(2)卫星的速度变小时,做近心运动,重新稳定时,轨道半径变小,卫星的线速度变大(3)圆轨道与椭圆轨道相
3、切时,切点处外面的轨道上的速度大,向心加速度相同.考点一天体质量和密度的计算1解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即Gma向mm2rm(2)在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即Gmg(g表示天体表面的重力加速度)深化拓展(1)在研究卫星的问题中,若已知中心天体表面的重力加速度g时,常运用GMgR2作为桥梁,可以把“地上”和“天上”联系起来由于这种代换的作用很大,此式通常称为黄金代换公式(2)利用此关系可求行星表面重力加速度、轨道处重力加速度:在行星表面重力加速度:Gmg,所以g.在离地面高为h的轨道处重力加速度:Gmgh,所以gh.
4、2天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.由于Gmg,故天体质量M,天体密度.(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T和轨道半径r.由万有引力等于向心力,即Gmr,得出中心天体质量M;若已知天体半径R,则天体的平均密度;若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r等于天体半径R,则天体密度.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T,就可估算出中心天体的密度 考点二卫星运行参量的比较与运算1卫星的动力学规律由万有引力提供向心力,Gma向mm2rm.2卫星的各物理量随轨道半径变化的规律万有引力等于向心力 万有引力等于重力地面附近 地面附近的重力加速度
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