(个人总结)高中物理-必修2-第6章-万有引力航天-知识点.docVIP

第6章 万有引力与航天 知识点总结 一、行星的运动 1、开普勒行星运动定律 第一定律：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上。 第二定律：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等。 推论：行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大，离太阳越远速率就越小。所以行星在近日点的速率最大，在远日点的速率最小； 第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。若a代表椭圆轨道半长轴，T代表公转周期，即有a3/T2=k。比值k对于所有行星都是相同常量。 推论：开普勒行星运动定律同样适用于其他星体围绕中心天体的运动（如卫星围绕地球的运动），比值仅与该中心天体质量有关。 例：有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1:2，则它们绕地球运转的周期之比为 例关于开普勒行星运动的公式，以下理解正确的是（ ） A．所有行星的轨道都是圆，R是圆的半径 B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则： C．T表示行星运动的自转周期D．T表示行星运动的公转周期 ：由开普勒第一定律可知行星的轨道都是椭圆,所以A错；由开普勒第三定律可知比例系数k尽管是一个与环绕星体无关的常量，但不是恒量，在不同的星系中，k值不同。地球绕太阳与月球绕地球的星系不同，故k值不同，所以B错；T表示行星运动的公转周期，不是自转周期，所以C错，D正确。本题正确答案选D。 ：、,火星的周期和轨道半径分别为、 则根据开普勒定律知：解得： 所以火星上一年是1.89地球年 2、行星运动轨道的理想化 1）行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处于圆心；2）对于某一个行星，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线 速度）不变，即行星做匀速圆周运动；3）所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。 三、万有引力定律及其应用 1、万有引力定律： 2、适用条件：可作质点的两个物体间的相互作用；若是两个均匀的球体r应是两球心间距（物体的尺寸比两物体的距离r小得多时，可以看成质点） 3、万有引力的特征 (1)普遍性：普遍存在于宇宙中的任何有质量的物体间的吸引力.是自然界的基本相互作用之一； (2)相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律； (3)宏观性：通常情况下，万有引力非常小,只有在质量巨大的天体间或天体与物体间它的存在才有宏观的实际意义。 4、万有引力定律的应用：（中心天体质量M，天体半径R，天体表面重力加速度g） （1）万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时，式中r=R+h，r是卫星运行轨道到地球球心的距离) ①由得，r越大，v越小。②由得，r越大，ω越小。③由得，r越大，T越大。（2）重力=万有引力 . 关于万有引力和重力的关系(如图)： 地面上物体所受万有引力F可以分解为物体所受的重力mg和随地球自转而做圆周运动的向心力。 其中 1）当物体在赤道上时，F、mg、三力同向，此时满足＋mg＝F2）当物体在两极点时，＝0F=mg= 3）当物体在地球的其他位置时，三力方向不同。 （3）测天体的质量和密度 ①已知地球表面的重力加速度g和地球半径R ②已知环绕天体周期T（或角速度w）和轨道半径r 例对于质量分别为m1和m2的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（ ）A．公式中的G是引力常量，它是由实验得出的而不是人为规定的B．当两物体的距离r趋于零时，万有引力趋于无穷大C．相互作用的两个物体，质量大的受到的引力大，质量小的受到的引力小．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 例：同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R，则（ ）A. a1/a2=r/R B. a1/a2=R2/r2 C. v1/v2=R2/r2 D. v1/v2 例如图1-3-1所示，两球的半径分别是r1和r2，均小于r，而球质量分布均匀,大小分别为m1、m2，则两球间的万有引力大小为（ ）A． B． C． D．例：若航天飞机在一段时间内保持绕地球地心做匀速圆周运动则（）A.它的速度大小不变B.它不断地克服地球对它的万有引力做功 C.它的动能不变，重力势能也不变D.它的速度大小不变，加速度等于零 例：例已知引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2重力加速度g＝9.8m/s2地球半径R＝6.4×104m，可求得地球的质量为多少？（结果保留一位有效数字） 解析：在地