万有引力概念、规律、练习概要

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高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结1. 牛顿的万有引力定律:任何两个物体间都存在引力,这个引力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

这就是牛顿的万有引力定律。

公式表示为:F=G(m1m2)/r^2,其中F是两个物体间的引力,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离,G是万有引力常量。

2. 万有引力定律的应用:天体运动:万有引力定律为解释和预测天体运动提供了基础。

例如,行星绕太阳的运动,卫星绕地球的运动等。

重力加速度:在地球表面,万有引力定律可以用来解释重力加速度的存在。

重力加速度是由地球的质量产生的万有引力引起的。

3. 开普勒三定律:第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在其中一个焦点上。

第二定律(面积定律):对于任何行星,它与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等。

第三定律(周期定律):所有行星绕太阳一周的周期的平方与它们轨道半长轴的立方之比是一个常数。

4. 万有引力定律与天体运动的关系:通过万有引力定律和牛顿第二定律(F=ma),我们可以推导出天体运动的规律。

例如,行星的轨道周期与其轨道半径的三次方和质量的二次方之间的关系,这就是开普勒第三定律的来源。

5. 人造卫星:人造卫星是利用万有引力定律进行设计和操作的。

通过调整卫星的轨道和速度,可以实现各种任务,如通信、气象观测、导航等。

6. 逃逸速度:逃逸速度是指一个物体从某天体表面发射出去,要逃离该天体的引力束缚所需要的最小速度。

逃逸速度的计算涉及到万有引力定律和动能定理。

以上就是高中物理中万有引力知识点的主要内容。

掌握这些知识,可以帮助我们更好地理解和预测天体运动,以及设计和操作人造卫星等任务。

万有引力定律

万有引力定律

万有引力定律万有引力定律是牛顿于1687年提出的一条基本物理定律,描述了任何两个物体之间相互作用的引力力量。

它在物理学中占据着重要的地位,不仅解释了地球、行星和恒星等天体的运动规律,还有助于我们理解宇宙的起源和演化。

本文将介绍万有引力定律的基本原理、应用以及相关的重要概念。

一、基本原理万有引力定律基于牛顿的第一和第二定律,描述了物体之间引力的作用和相互关系。

根据该定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

具体表达式为:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F表示物体之间的引力,G为万有引力常量,m1和m2分别为两个物体的质量,r为它们之间的距离。

这个定律揭示了物体之间引力的本质,无论是地球上的物体还是宇宙中的星体,都会受到引力的相互作用。

二、应用实例万有引力定律广泛应用于各个领域,包括天文学、航天工程、地理学等。

以下是一些以万有引力定律为基础的实际应用:1. 星体运动和行星轨道:万有引力定律解释了行星绕太阳的运动规律。

根据定律,行星受太阳引力的作用,沿着椭圆轨道绕太阳运动。

这也适用于其他星球和卫星等天体的运动。

2. 人造卫星轨道设计:在航天工程中,万有引力定律用于计算和预测人造卫星的轨道。

通过合理地选择轨道高度和速度,使卫星能够保持稳定轨道并完成其任务。

3. 地球重力和物体的自由落体:地球的引力场是万有引力定律在地球上的具体表现。

根据定律,物体在地球表面上自由落体时将受到地球的引力加速度作用,加速度约为9.8米/秒^2。

4. 天体测量和天文学研究:通过观测天体之间的引力相互作用,科学家可以测量它们的质量、距离和运动速度。

这对于研究宇宙的结构、演化和宇宙学参数的确定至关重要。

三、相关概念在理解万有引力定律时,还需要了解一些相关概念:1. 万有引力常量(G):它是连接引力与质量和距离的比例因子,其值为6.67430(15) × 10^-11 m^3·kg^-1·s^-2。

万有引力知识点总结大一

万有引力知识点总结大一

万有引力知识点总结大一万有引力是物理学中的基本概念之一,它描述了质量间相互作用的力量。

下面是对万有引力知识点的总结,帮助大一学生们更好地理解这一概念。

一、什么是万有引力?万有引力是指所有物体之间都存在的相互吸引的力。

根据万有引力定律,任何两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

二、万有引力公式万有引力公式描述了两个物体之间的引力大小,公式如下:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F表示引力大小,m1和m2分别表示两个物体的质量,r 表示两个物体之间的距离,G为万有引力常数。

三、万有引力的特点1. 引力大小与物体质量成正比:质量越大的物体,它所产生的引力就越大。

2. 引力大小与距离的平方成反比:物体之间的距离越近,它们之间的引力越大;距离越远,引力越小。

3. 引力是吸引力:万有引力是一种吸引力,它使物体朝着彼此靠近。

四、万有引力与行星运动万有引力对行星运动有重要影响。

根据开普勒定律,行星围绕太阳运动的轨道是椭圆形的,太阳位于椭圆的一个焦点上。

这是由于太阳对行星的万有引力所致。

五、地球上的重力地球上的重力是由地球对物体的吸引力所造成的。

地球的质量远远大于人类和物体的质量,因此我们感受到的地球引力非常强大。

地球上的重力可用公式 F = m * g 表示,其中 m 表示物体的质量,g 表示重力加速度。

六、常见应用1. 宇宙探索:万有引力对宇宙探索有着重要的影响,它帮助科学家们解释行星、恒星和其他天体之间的相互作用。

2. 人造卫星:人造卫星的轨道和运行都是基于万有引力的原理计算得出的,它们绕行地球的轨道受到地球引力的影响。

3. 天体运动预测:万有引力定律可以用来预测天体的运动轨迹,帮助我们了解天体运动的规律。

七、总结万有引力是物理学中重要的概念,它描述了质量间相互作用的力量。

通过理解万有引力原理和公式,我们可以更好地解释行星运动、地球上的重力以及其他天体现象。

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结物理万有引力是指物体之间存在的吸引力或引力的力量。

以下是物理万有引力的一些主要知识点总结:1. 万有引力定律:万有引力定律是描述物体之间引力关系的公式,它由牛顿提出。

定律表明,两个物体之间的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

万有引力定律的公式为F = G * ((m1 * m2) / r^2),其中F表示引力的大小,m1和m2表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离,G为引力常数。

2. 引力的性质:物理万有引力具有以下性质:- 引力具有吸引性,它总是指向两个物体之间的中心。

- 引力大小与物体质量成正比,质量越大,引力越大。

- 引力大小与物体距离的平方成反比,距离越近,引力越大。

- 引力作用力对是相互的,即每个物体对另一个物体都有一个相等大小但方向相反的引力。

3. 重力:重力是地球对物体产生的引力。

重力是物体的质量与地球质量之间的吸引力。

重力的大小可以使用万有引力定律计算。

重力使物体朝着地面方向下落,并使物体保持在地球表面。

地球上的物体之间的重力也可以用牛顿的万有引力定律来计算。

4. 行星运动和轨道:根据万有引力定律,行星在太阳的引力作用下绕太阳旋转。

行星的轨道呈椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。

行星轨道上离太阳近的部分称为近日点,离太阳远的部分称为远日点。

5. 引力与质量的关系:根据万有引力定律,引力的大小与物体质量成正比。

更大质量的物体将具有更大的引力。

这解释了为什么地球的引力比月球的引力大,因为地球的质量比月球大。

以上是物理万有引力的一些重要知识点总结。

物理万有引力定律是物理学中一个重要的基本定律,它解释了宇宙中物体之间相互吸引的原因,并在天体运动和宇宙学研究中起到关键作用。

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结万有引力是物理中的一个重要概念,它是描述质点之间相互作用的力。

下面是高中物理万有引力的一些基本知识点总结:1. 万有引力的定义:万有引力是质点之间由于引力的作用而产生的相互吸引力。

2. 牛顿万有引力定律:牛顿在1666年提出了万有引力定律,它表述为“两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比”。

具体公式为F=G(m1*m2/r^2),其中F为引力大小,G为万有引力常量,m1和m2分别为两个质点的质量,r为它们之间的距离。

3. 万有引力的特点:万有引力是一种普遍存在的力,质点之间的作用力始终存在,无论它们之间的距离有多远。

它是一种吸引力,方向始终指向两个质点之间的连线上。

4. 万有引力的质点模型:为了简化计算,我们可以将物体近似为质点,即忽略物体的大小和形状,只考虑其质量和位置。

5. 万有引力和距离的关系:根据万有引力定律,引力与距离的平方成反比。

当两个质点之间的距离加倍时,引力减少到原来的四分之一;当距离减半时,引力增加到原来的四倍。

6. 万有引力和质量的关系:引力与质量的乘积成正比。

质量越大,引力也越大;质量越小,引力也越小。

7. 万有引力常量G:G是一个常量,它的值为6.674 × 10^-11 N·m^2/kg^2。

这个常量是通过实验测量得出的,它决定了万有引力的大小。

8. 地球上物体的重力:地球的质量很大,所以其对地球表面上的物体产生的引力非常强大,我们称之为重力。

重力是物体下落的原因,它与物体的质量成正比。

地球上任何物体的重力公式为F=mg,其中F为物体的重力,m为物体的质量,g为重力加速度。

9. 使万有引力为零的情况:如果两个物体之间的距离趋于无穷远,它们之间的引力会趋于零,这时不存在任何相互作用。

10. 万有引力的应用:万有引力是天体运动的重要力学基础。

它解释了行星绕太阳的椭圆轨道、天体潮汐现象、小行星带和宇宙的膨胀等现象。

万有引力高一物理知识点

万有引力高一物理知识点

万有引力高一物理知识点万有引力是高一物理学习中的重要知识点,它是描述物体之间相互作用的力。

在这篇文章中,我们将深入探讨万有引力的定义、公式、特点以及与其他力的比较等内容。

一、万有引力的定义万有引力是由英国科学家牛顿提出的,它指的是地球或其他物体对其他物体产生的吸引力。

根据牛顿的万有引力定律,任意两个物体之间的引力大小与它们的质量有关,并与它们之间的距离平方成反比。

二、万有引力的公式根据牛顿的定律,万有引力的计算公式可以表示为:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F代表引力的大小,G代表万有引力常数,m1和m2分别代表两个物体的质量,r代表它们之间的距离。

万有引力常数G 是一个恒定值,约等于6.67430 × 10^-11 N·(m/kg)^2。

三、万有引力的特点1. 无论物体的质量大小,万有引力对所有物体都起作用,大小相等。

2. 引力的大小与物体的质量成正比,质量越大,引力越大。

3. 引力的大小与物体之间的距离的平方成反比,距离越近,引力越大。

4. 引力是一个吸引力,即两个物体之间的引力是相互的。

四、万有引力与其他力的比较与其他力相比,万有引力具有以下几点特点:1. 万有引力是唯一一个不需要接触的力,即两个物体之间无需直接接触,也可以产生引力。

2. 与电场力和磁场力相比,万有引力作用的范围更广,包括宏观物体之间的相互作用。

3. 万有引力是人们日常生活中常见的力之一,如地球对物体的吸引力、月球对地球的引力等。

4. 万有引力是地球上物体受力情况的基础,它影响着行星运动、悬挂物体的稳定性等现象。

五、总结万有引力是高一物理学习中的重要知识点,它描述了物体之间相互作用的力。

这篇文章介绍了万有引力的定义、公式、特点以及与其他力的比较。

通过学习万有引力,我们可以更好地理解宇宙中物体之间的相互作用,并应用到实际生活中。

希望本文对你理解万有引力有所帮助。

高考物理万有引力定律知识点总结

高考物理万有引力定律知识点总结

高考物理万有引力定律知识点总结万有引力定律是物理学中的一条基础定律,揭示了物体之间的引力相互作用。

下面是对万有引力定律的一些知识点的总结,具体内容如下:1.引力的定义:引力是物体之间由于质量而产生的相互吸引力。

即所有物体都会对其他物体施加引力。

2.万有引力定律的表述:万有引力定律表明,任何两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

数学表述为F=G*(m1*m2)/r^2,其中F为引力大小,m1和m2分别为两个物体的质量,r为两个物体质心之间的距离,G为万有引力常数。

3. 万有引力定律的量纲:根据万有引力定律的表达式可以得出,引力的量纲为质量的平方与距离的立方的比值。

即[N] = [kg]^2/[m]^35.质心与引力:在万有引力定律中,两个物体之间的引力作用于它们的质心之间的位置。

所以在计算引力大小时,可以将质点近似看作质心。

6.引力与质量的关系:根据万有引力定律可知,引力的大小与物体的质量成正比。

质量越大,引力也越大;质量越小,引力也越小。

7.引力与距离的关系:根据万有引力定律可知,引力的大小与物体之间的距离的平方成反比。

距离越大,引力越小;距离越小,引力越大。

8.万有引力定律的应用:万有引力定律可以用来解释许多物理现象,如行星绕太阳运动、地球上物体的重力、卫星绕地球运动等。

同时,它也是开展天体力学研究的基础,有助于我们对宇宙的理解和天体运行规律的探索。

9.引力的方向:引力的方向始终指向两物体间的质心连线上。

即两物体之间的引力方向与它们质心连线的方向相同。

10.引力的叠加原理:若多个物体同时作用于一个物体上,则它们对该物体的引力按照叠加原理进行叠加。

总结:万有引力定律是物理学中的一条重要定律,揭示了物体之间的引力相互作用规律。

它的数学表达式清晰明确,并可以通过实验求得引力常数G的数值。

万有引力定律对于解释重力现象、天体运行规律等起着重要作用,是天体力学研究的基础。

万有引力知识点汇总

万有引力知识点汇总

万有引力知识点汇总万有引力是牛顿力学的三大定律之一,是描述物体之间相互作用的重要力量。

它是自然界中普遍存在的力,影响着我们身边的一切。

本文将对万有引力的知识点进行汇总,深入探讨其概念、公式及应用。

一、概念万有引力是指任何两个物体之间都存在着一种吸引力,这种力的大小与两个物体的质量和它们之间的距离有关。

牛顿在其《自然哲学的数学原理》中明确了万有引力的概念,并提出了万有引力定律。

二、公式1. 万有引力定律:牛顿的万有引力定律可以用如下公式表示:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F表示物体之间的引力大小,G表示万有引力常数(近似值为6.67430×10^(-11) N*m^2/kg^2),m1和m2分别是两个物体的质量,r表示它们之间的距离。

2. 引力的方向:根据万有引力定律可知,物体之间的引力方向与它们之间的连线方向相同,即指向对方。

3. 引力的大小与质量和距离的关系:万有引力与物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

质量越大,引力越大;距离越远,引力越小。

三、应用1. 行星公转:行星绕太阳公转的轨道是由引力保持的。

太阳的质量巨大,因此它对行星的引力也很大,使其保持在固定的轨道上。

2. 卫星运动:人造卫星绕地球运动也是由万有引力来驱动的。

卫星需要以足够高的速度绕地球一周,使其受到的向心力与地球引力相平衡,从而保持在轨道上。

3. 物体自由下落:地球对物体的引力使物体向下运动,这就是我们通常所说的自由下落。

物体的重量实际上就是地球对其施加的引力。

4. 物体的重量:物体在地球上的重量由其质量和地球对其施加的引力决定。

重力加速度约为9.8 m/s^2,利用重力公式可以计算物体在地球上的重量。

5. 星际导航:在星际飞船的导航过程中,万有引力也起到重要的作用。

飞船需要准确计算和使用行星和恒星的引力以调整速度和轨道,从而到达目的地。

四、结语万有引力是牛顿力学的重要内容之一,深入理解万有引力概念、公式及其应用对于理解宇宙运行规律具有重要意义。

物理万有引力知识点

物理万有引力知识点

物理万有引力知识点一、万有引力定律万有引力定律是由艾萨克·牛顿在1687年提出的。

它描述了两个物体之间的引力是如何作用的。

定律内容如下:1. 任何两个物体都会相互吸引。

2. 这种吸引力与两个物体的质量的乘积成正比。

3. 吸引力与两个物体之间的距离的平方成反比。

4. 吸引力沿着连接两个物体的直线作用。

数学表达式为:F = G * (m1 * m2) / r^2其中,F 代表万有引力,m1 和 m2 分别代表两个物体的质量,r 代表它们之间的距离,G 是万有引力常数。

二、万有引力常数万有引力常数(G)是一个物理常数,用于计算两个物体之间的引力。

G 的值约为6.67430 × 10^-11 N·(m/kg)^2。

三、引力与质量万有引力与物体的质量直接相关。

质量越大的物体,其引力也越大。

这也是为什么地球和太阳这样的大型天体能够对周围的物体产生显著的引力作用。

四、引力与距离万有引力与物体间距离的平方成反比。

这意味着,当两个物体之间的距离增加时,它们之间的引力会显著减少。

这也是为什么在宇宙尺度上,距离非常遥远的物体之间的引力作用可以忽略不计。

五、引力的方向万有引力总是沿着两个物体之间的直线方向作用。

这意味着,无论物体如何移动或旋转,引力总是指向对方。

六、引力在天体物理中的应用万有引力是天体物理学的基础。

它解释了行星围绕太阳运动的轨道,潮汐现象,以及恒星和星系的形成和演化。

七、引力与其他力的关系在宇宙的四个基本相互作用中,引力是最弱的一种。

然而,由于它的长程特性,即使在微观尺度上,引力也在起着作用,尽管在日常生活中通常被其他力(如电磁力)所掩盖。

八、引力场引力场是一个区域,其中包含一个物体的引力影响。

任何进入该区域的物体都会感受到引力的作用。

引力场的强度与物体的质量和距离有关。

九、引力波根据爱因斯坦的广义相对论,当质量较大的物体加速运动时,它们会在周围的时空中产生涟漪,称为引力波。

万有引力知识点

万有引力知识点

万有引力知识点万有引力知识点概述1. 万有引力定律的定义万有引力定律是指在宇宙中,任何两个具有质量的物体都会相互吸引。

这种吸引力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

2. 万有引力公式艾萨克·牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》中首次提出了万有引力定律的数学表达式:\[ F = G \frac{{m_1 m_2}}{{r^2}} \]其中,\( F \) 表示两物体之间的引力,\( G \) 是万有引力常数,\( m_1 \) 和 \( m_2 \) 分别是两物体的质量,\( r \) 是它们之间的距离。

3. 万有引力常数万有引力常数 \( G \) 是一个物理常数,用于描述质量之间的引力大小。

其值约为 \( 6.674 \times 10^{-11} \,\text{Nm}^2/\text{kg}^2 \)。

4. 引力与质量的关系万有引力的大小直接取决于两个物体的质量。

质量越大,引力越强。

这也是为什么像地球和太阳这样的大型天体能够对周围的物体产生显著的引力作用。

5. 引力与距离的关系万有引力的强度与物体间距离的平方成反比。

这意味着,当两个物体之间的距离增加时,它们之间的引力会显著减弱。

6. 引力在天体物理学中的应用万有引力是天体物理学的基础,它解释了行星围绕恒星的运动、卫星围绕行星的轨道运动、以及星系内部和星系之间的相互作用。

7. 引力对航天的影响在航天领域,万有引力对于设计和执行太空任务至关重要。

它影响着火箭的发射、卫星的轨道设计以及太空探测器的行进路径。

8. 引力透镜效应由于光在通过强引力场时会发生弯曲,天文学家可以利用这一现象来观察遥远的星系和宇宙的结构。

这种现象被称为引力透镜效应。

9. 引力波当质量较大的物体,如黑洞或中子星合并时,会产生剧烈的引力变化,这些变化以波的形式传播开来,称为引力波。

引力波的直接探测为研究宇宙提供了全新的视角。

10. 万有引力与相对论爱因斯坦的广义相对论提出了一个与牛顿万有引力不同的引力概念,即引力是由物体对周围时空结构的曲率造成的。

万有引力重点知识

万有引力重点知识

万有引力重点知识一、万有引力定律1.月—地检验:①检验人:牛顿;②结果:地面物体所受地球的引力,与月球所受地球的引力都是同一种力。

2.内容:自然界的任何物体都相互吸引,引力方向在它们的连线上,引力的大小跟它们的质量m1和m2乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比。

3.表达式:,4.使用条件:适用于相距很远,可以看做质点的两物体间的相互作用,质量分布均匀的球体也可用此公式计算,其中r指球心间的距离。

5.四大性质:①普遍性:任何客观存在的有质量的物体之间都存在万有引力。

②相互性:两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力,满足牛顿第三定律。

③宏观性:一般万有引力很小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间,其存在才有意义。

④特殊性:两物体间的万有引力只取决于它们本身的质量及两者间的距离,而与它们所处环境以及周围是否有其他物体无关。

6.对G的理解:①G是引力常量,由卡文迪许通过扭秤装置测出,单位是。

②G在数值上等于两个质量为1kg的质点相距1m时的相互吸引力大小。

③G的测定证实了万有引力的存在,从而使万有引力能够进行定量计算,同时标志着力学实验精密程度的提高,开创了测量弱相互作用力的新时代。

例题;1、关于万有引力和万有引力定律理解正确的有( )A.不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力B.可看作质点的两物体间的引力可用F=计算C.由F= 知,两物体间距离r减小时,它们之间的引力增大,紧靠在一起时,万有引力非常大D.引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的,且等于6.67×10-11N·m2/ kg22、下列说法中正确的是( )A.总结出关于行星运动三条定律的科学家是开普勒B.总结出万有引力定律的物理学家是伽俐略C.总结出万有引力定律的物理学家是牛顿D.第一次精确测量出万有引力常量的物理学家是卡文迪许答案:B ACD7.万有引力与重力的关系:(1)“黄金代换”公式推导:当G=F时,就会有。

万有引力知识点总结

万有引力知识点总结

一.万有引力定律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 =GMm/r 2其中G=6.67*10-11N.m 2/kg 称为为有引力恒量。

二.万有引力和重力重力是万有引力产生的,由于地球的自转,因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.重力加速度g 随纬度变化而变化,从赤道到两极逐渐增大.g=GM/r2常用来计算星球表面重力加速度的大小,在地球的同一纬度处,g 随物体离地面高度的增大而减小,即g=GM/(r+h )2地球表面的向心力F 向=mW 2r r=Rcos θ θ为维度角黄金代换 mg=GM/R 2三. 万有引力公式 V=R GM / a=GM/R 2 T=GM R /324π W=3/R GM注意:只有相心加速度与轨道半径成正比四.同步卫星五个“一定”● 周期一定 与天体的周期相同(若天体为地球则T=24h) ● 角速度一定 与天体自转的角速度相同● 高度一定 由GMm/(R+h)=m4π2(R+h)/T 2得同步卫星 的高度h=324/2πGMT -R● 速度一定 v=)/(h R GM● 轨道平面一定 轨道平面与赤道平面共面五.双星问题被相互引力系在一起相互绕转的两颗星就叫物理双星。

双星是绕公共圆心转动的一对恒星。

具有以下特点1. 各自需要的向心力有彼此之间的万有引力相互提供即:Gm1m2/L2=m1w12r1, Gm1m2/L2=m2w22r22. 两颗星的轨道半径及角速度都相同,即T1=T2 w1=w23. 两颗星的轨道半径与他们之间的距离关系为r1 +r2=L4. 两颗星到圆心的距离r1、r2 与星体的质量成反比m1/m2=r2/r15. 双星运动的周期T=2π2GLm/3m(16. 双星的总质量公式m1+m2=4π2L3/T2G。

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结引力是自然界中最为普遍的力之一,它可以使物体相互吸引并保持物体的运动。

万有引力是一种重要的概念,由牛顿在17世纪提出,对于理解宇宙中的运动和结构至关重要。

下面将对高中物理中关于万有引力的知识点进行总结。

一、引力的定义和公式引力是一种相互作用力,根据牛顿第二定律,任何两个物体之间都存在引力。

引力的公式为:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F是引力的大小,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离,G是万有引力常数。

二、万有引力与质量的关系万有引力和物体的质量成正比。

质量越大的物体之间的引力越强。

例如,地球的质量比月球大很多,因此地球对物体的引力比月球大得多。

这也是地球上物体落地的原因,因为地球对物体的引力使其向地面加速运动。

三、万有引力与距离的关系万有引力和物体之间的距离成反比。

距离越大,引力越弱。

万有引力的公式中的 r^2 表示距离的平方。

这意味着如果将两个物体之间的距离翻倍,引力会变得更加微弱。

例如,太阳对地球的引力比对月球的引力强得多,因为地球与太阳的距离比地球与月球的距离远得多。

四、万有引力的方向万有引力的方向是沿着连接两个物体质心的直线方向。

也就是说,两个物体之间的引力是互相拉近彼此的。

例如,地球吸引着物体向地心的方向移动,物体被称为“下落”。

而月球对地球的引力则使地球稍微向月球移动,导致潮汐现象的发生。

五、地球重力加速度的计算地球表面上物体的自由落体加速度就是地球的重力加速度。

根据牛顿第二定律,F = m * a,其中F是引力的大小,m是物体的质量,a是物体的加速度。

由于地球对物体的引力是其质量乘以重力加速度,可以得到 F = m * g。

从而可以得到 g = G * M / r^2,其中M是地球的质量,r是地球半径。

通过对M和r的数值进行代入,可以计算出地球的重力加速度大约为9.8米/秒²。

六、行星运动的解释万有引力的概念为我们解释了行星的运动。

力学中的万有引力知识点总结

力学中的万有引力知识点总结

力学中的万有引力知识点总结万有引力是力学中一项重要的理论,它描述了质点之间的相互作用力。

本文将为您总结关于力学中的万有引力的知识点。

一、万有引力的定义与表达式万有引力是指质点之间的吸引力,它的大小与质点间的质量和距离有关。

万有引力的表达式可以通过牛顿第二定律和牛顿万有引力定律得到:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F为两个质点之间的引力大小,G为万有引力常数,m1和m2为两个质点的质量,r为两个质点之间的距离。

二、万有引力的特点1. 引力与质量有关:质点的质量越大,其对其他质点的引力也越大。

2. 引力与距离有关:质点之间的距离越近,其引力也越大;距离越远,引力越小。

3. 引力是一个矢量量:引力具有大小、方向和作用线,在运算中需要考虑各个方向分量的合成。

4. 引力是一种长程力:它的作用范围不受限制,几乎可以作用于所有物体。

三、微积分与万有引力利用微积分的方法,可以对万有引力进行更深入的研究。

1. 引力场概念:引力场是由质点产生的力场,它在空间中存在,并且具有一定的分布特点。

2. 引力势能:在引力场中,质点在位于无穷远处时的势能为0。

通过积分运算,可以求解质点位于任意位置处的引力势能。

3. 位矢与引力场的关系:位矢是指从参考点指向质点的矢量。

在引力场中,位矢与引力场强度的方向相同,大小与引力场强度的大小成正比。

四、万有引力的应用万有引力在生活和科学研究中具有广泛的应用。

1. 行星运动:行星绕太阳运动的规律可以通过万有引力得到解释,它使得行星按照椭圆轨道围绕太阳轨道运动。

2. 卫星轨道:人造卫星绕地球转动的轨道也可以通过万有引力计算得到,通过调整卫星的速度和高度,可以实现卫星的稳定轨道运行。

3. 重力加速度:地球上物体下落的加速度受万有引力作用,通过测量加速度的大小,可以计算出地球的质量。

4. 宇宙探索:在宇宙探索中,万有引力是研究黑洞、星系、恒星等天体的重要理论基础。

综上所述,力学中的万有引力是一项重要的理论,它通过描述质点间的相互作用力,为我们理解和解释行星运动、卫星轨道、重力加速度等现象提供了重要的工具和理论基础。

万有引力 知识要点

万有引力 知识要点

万有引力 知识要点一、万有引力定律: F =适用条件:两个质点间(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点)二、万有引力定律的应用:(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,r=R+h )中心天体的质量: 人造地球卫星的作圆周运动速度大小计算:r GM V r V m r Mm G =⇒=22GM r T Tr m r Mm G 22224ππ=⇒=322r GM r m r Mm G =⇒=ωω22r GM a ma r Mm G =⇒=2.重力=万有引力地面物体的重力加速度:mg = G Mm R 2g =黄金代换式:GM=gR 2高空物体的重力加速度:mg’ = G2)(h R Mm + g’ =3.第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的.由mg = m V R 2或由R GM V R V m R Mm G =⇒=22 =gR =7.9km/s7.9×103m/s 称为第一宇宙速度;11.2×103m/s 称为第二宇宙速度;16.7×103m/s 称为第三宇宙速度。

4.通讯卫星(又称同步卫星)相对于地面静止不动,其圆轨道位于赤道上空,其周期与地球自转周期相同(一天),其轨道半径是一个定值。

5.卫星在发射时加速升高和返回减速的过程中,均发生超重现象,进入圆周运动轨道后,发生完全失重现象,一切在地面依靠重力才能完成的实验都无法做。

机械能和能源知识要点一、功和功率:1.功的计算公式:W=(条件:)2.做功的两个不可缺少的因素:(1);(2);功是标量、是过程量。

功的大小反映了力在使物体发生一段位移的过程中的总效果;同时功又是物理过程中能量转移或转化的量度。

注意:当= π时,W=0。

例如:线吊小球做圆周运动时,线的拉力不做功;当π/2<α≤π时,力对物体做负功,也说成物体克服这个力做了功(取正值)3.功率:定义式物理意义:___________________________;单位及换算:1kW= W其他计算公式:平均功率_____________________;瞬时功率_____________________。

万有引力 知识要点

万有引力 知识要点

万有引力 知识要点一、万有引力定律 F =适用条件:两个质点间(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点)二、万有引力定律的应用:(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,r=R+h )中心天体的质量:232/4GT r M π= 人造地球卫星的作圆周运动速度大小计算:r GM V r V m rMm G =⇒=22 2.重力=万有引力地面物体的重力加速度:mg = G Mm R2高空物体的重力加速度:mg = G 2)(h R Mm +3.第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的.由mg = m V R 2或由R GM V R V m RMm G =⇒=22 =gR =7.9km/s 7.9×103m/s 称为第一宇宙速度;11.2×103m/s 称为第二宇宙速度;16.7×103m/s 称为第三宇宙速度。

4.通讯卫星(又称同步卫星)相对于地面静止不动,其圆轨道位于赤道上空,其周期与地球自转周期相同(一天),其轨道半径是一个定值。

5.卫星在发射时加速升高和返回减速的过程中,均发生超重现象,进入圆周运动轨道后,发生完全失重现象,一切在地面依靠重力才能完成的实验都无法做。

二、天体运动的应用1、行星模型:开普勒三大定律开普勒第二定律:每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳,太阳在椭圆的一个焦点中。

开普勒第二定律:在相等时间内,太阳和运动中的行星的连线所扫过的面积都是相等的。

开普勒第三定律:注意:行星模型也适应于我们的人造地球卫星2、卫星模型:轨道半径确定,周期和速度都是确定,注意与质量无关。

半径越大,速度越小,周期越大。

3、 双星模型:由双星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,且它们的角速度相同。

例1、如右图,质量分别为m 和M 的两个星球A 和B 在引力作用下都绕O 点做匀速圆周运动,星球A 和B 两者中心之间的距离为L 。

万有引力知识

万有引力知识

万有引力知识万有引力知识简介:万有引力是一种自然现象,它解释了物体之间相互吸引的力量。

在这篇文章中,我们将探讨万有引力的定义、原理以及它在宇宙中的重要作用。

一、定义:1. 万有引力是由物体之间的质量所产生的吸引力,它是一种无接触的力,并作用于宇宙中的所有物体。

2. 万有引力理论由英国科学家牛顿于17世纪提出,并被广泛接受和应用于物理学领域。

二、原理:1. 牛顿万有引力定律:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

具体公式为F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F表示引力,G是引力常数,m1和m2分别是两个物体的质量,r表示它们之间的距离。

2. 万有引力的方向是始终指向两个物体的中心,并且大小与它们的质量和距离有关。

三、重要性和应用:1. 行星运动:万有引力是导致行星绕太阳公转的主要力量,同时也解释了行星之间的引力相互作用。

2. 人造卫星:万有引力的存在使得人造卫星能够绕地球轨道运行,并保持稳定的运行状态。

3. 星系形成和宇宙演化:万有引力引导了星系的形成和宇宙结构的演化过程。

4. 重力加速度:地球上的万有引力产生了重力加速度,使物体向下运动,并影响了物体的自由落体。

四、探索与研究:1. 科学家们使用天文观测和实验室研究等手段来验证和探索万有引力的特性和影响。

2. 在深空探测中,了解和利用万有引力可以帮助我们研究行星、恒星和宇宙的结构和演化。

总结:万有引力是自然界中普遍存在的一种力,解释了物体之间相互吸引的现象。

它是牛顿定律的重要组成部分,并在行星运动、人造卫星、宇宙演化等方面发挥着重要的作用。

我们通过对万有引力的研究和探索,更深入地理解宇宙的运行规律和结构。

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万有引力定律及其应用复习制作人:江老师『基础知识』1.开普勒行星运动三定律简介(轨道、面积、比值)丹麦开文学家开普勒信奉日心说,对天文学家有极大的兴趣,并有出众的数学才华,开普勒在其导师弟谷连续20年对行星的位置进行观测所记录的数据研究的基楚上,通过四年多的刻苦计算,最终发现了三个定律。

第一定律:所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上; 第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律: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.即k Tr =23开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。

2.万有引力定律及其应用(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成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。

2r MmGF =(1687年) 2211/1067.6kg m NG ⋅⨯=-叫做引力常量,它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m 时的相互作用力,1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。

万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤 实验原理是力矩平衡。

实验中的方法有力学放大(借助于力矩将万有引力的作用效果放大)和光学放大(借助于平面境将微小的运动效果放大)。

万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:对于地面附近的物体m ,有2EE R mm Gmg =(式中R E 为地球半径或物体到地球球心间的距离),可得到GgR m EE 2=。

(2)定律的适用条件: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.当两个物体间的距离无限靠近时,不能再视为质点,万有引力定律不再适用,不能依公式算出F 近为无穷大。

注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义是:G 在数值上等于质量均为1kg 的两个质点相距1m 时相互作用的万有引力.(3) 地球自转对地表物体重力的影响。

重力是万有引力产生的,由于地球的自转,因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,如图所示,在纬度为ϕ的地表处,万有引力的一个分力充当物体随地球一起绕地轴自转所需的向心力 F 向=mRcos ϕ·ω2(方向垂直于地轴指向地轴),而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg ,其方向与支持力N 反向,应竖直向下,而不是指向地心。

由于纬度的变化,物体做圆周运动的向心力F 向不断变化,因而表面物体的重力随纬度的变化而变化,即重力加速度g 随纬度变化而变化,从赤道到两极R 逐渐减小,向心力mRcos ϕ·ω2减小,重力逐渐增大,相应重力加速度g 也逐渐增大。

在赤道处,物体的万有引力分解为两个分力F 向和m 2g 刚好在一条直线上,则有F =F 向+m 2g ,所以m 2g=F 一F 向=G221r m m -m 2Rω自2。

物体在两极时,其受力情况如图丙所示,这时物体不再做圆周运动,没有向心力,物体受到的万有引力F 引和支持力N 是一对平衡力,此时物体的重力mg =N =F 引。

综上所述重力大小:两个极点处最大,等于万有引力;赤道上最小,其他地方介于两者之间,但差别很小。

重力方向:在赤道上和两极点的时候指向地心,其地方都不指向地心,但与万有引力的夹角很小。

由于地球自转缓慢,物体需要的向心力很小,所以大量的近似计算中忽略了自转的影响,在此基础上就有:地球表面处物体所受到的地球引力近似等于其重力,即2R GmM≈mg 说明:由于地球自转的影响,从赤道到两极,重力的变化为千分之五;地面到地心的距离每增加一千米,重力减少不到万分之三,所以,在近似的计算中,认为重力和万有引力相等。

二、万有引力定律的应用 1.解题的相关知识:(1)在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即222r v m r Mm G ==r Tm 224πr m 2ω=;二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G2RmM =mg 从而得出GM =R 2g 。

(2)圆周运动的有关公式:ω=Tπ2,v=ωr 。

讨论:①由222r v m r Mm G =可得:rGM v = r 越大,v 越小。

②由r m rMm G22ω=可得:3r GM =ω r 越大,ω越小。

③由r T m r Mm G 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π可得:GM rT 32π= r 越大,T 越大。

④由向ma r Mm G=2可得:2r GMa =向r 越大,a 向越小。

点评:需要说明的是,万有引力定律中两个物体的距离,对于相距很远因而可以看作质点的物体就是指两质点的距离;对于未特别说明的天体,都可认为是均匀球体,则指的是两个球心的距离。

人造卫星及天体的运动都近似为匀速圆周运动。

(1)天体表面重力加速度问题通常的计算中因重力和万有引力相差不大,而认为两者相等,即m 2g =G221Rm m , g=GM/R 2常用来计算星球表面重力加速度的大小,在地球的同一纬度处,g 随物体离地面高度的增大而减小,即g h =GM/(R+h )2,比较得g h =(hR r +)2·g 设天体表面重力加速度为g ,天体半径为R ,由mg=2Mm GR 得g=2MG R,由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为21212212g R M g R M =*(2)计算中心天体的质量某星体m 围绕中心天体m 中做圆周运动的周期为T ,圆周运动的轨道半径为r ,则:由r T m r m m G 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π中得:2324GT r m π=中 例如:利用月球可以计算地球的质量,利用地球可以计算太阳的质量。

可以注意到:环绕星体本身的质量在此是无法计算的。

(3)计算中心天体的密度ρ=V M=334R M ⋅π=3223RGT r ⋅π 由上式可知,只要用实验方法测出卫星做圆周运动的半径r 及运行周期T ,就可以算出天体的质量M .若知道行星的半径则可得行星的密度(4)发现未知天体用万有引力去分析已经发现的星体的运动,可以知道在此星体附近是否有其他星体,例如:历史上海王星是通过对天王星的运动轨迹分析发现的。

冥王星是通过对海王星的运动轨迹分析发现的【例题】下列关于万有引力公式221rm m GF =的说法中正确的是(C ) A .公式只适用于星球之间的引力计算,不适用于质量较小的物体 B .当两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大 C .两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律 D .公式中万有引力常量G 的值是牛顿规定的【例题】设想把质量为m 的物体,放到地球的中心,地球的质量为M ,半径为R ,则物体与地球间的万有引力是(C )A .2RGMmB .无穷大C .零D .无法确定【例题】设想人类开发月球,不断地把月球上的矿藏搬运到地球上.假如经过长时间开采后,地球仍可看成均匀球体,月球仍沿开采前的圆轨道运动则与开采前比较A .地球与月球间的万有引力将变大B .地球与月球间的万有引力将减小C .月球绕地球运动的周期将变长D .月球绕地球运动的周期将变短★解析:设地球和月球的质量分别为M 、m ,它们之间的引力为2rMmGF =,由于地球和月球M+m 是一常数,根据数学知识,当M=m 时,M·m 取最大值,M、m 相差越多,M·m 越小,2r MmGF =越小。

地球比月球的质量大,还要把月球上的矿藏搬运到地球上,就使得M,m 相差更多,所以M·m 就越小,2rMmG F =越小。

答案:B 、D表面重力加速度:2002R GMg mg R Mm G=∴= 轨道重力加速度:()()22h R GMg mg h R GMmh h +=∴=+【例题】设地球表面的重力加速度为g ,物体在距地心4R (R 是地球半径)处,由于地球的引力作用而产生的重力加速度g ,,则g/g ,为(D )A 、1;B 、1/9;C 、1/4;D 、1/16。

★解析:因为g= G2RM ,g , = G 2)3(R R M +,所以g/g ,=1/16,即D 选项正确。

【例题】火星的质量和半径分别约为地球的110和12,地球表面的重力加速度为g ,则火星表面的重力加速度约为(B )(A)0.2 g (B)0.4 g(C)2.5 g(D)5 g通过观天体卫星运动的周期T 和轨道半径r 或天体表面的重力加速度g 和天体的半径R ,就可以求出天体的质量M 。

由r T m r Mm G 222⎪⎭⎫⎝⎛=π 得2324GT r M π= 又ρπ⋅=334R M 得3233RGT r πρ= 【例题】已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49⨯1011m , 公转的周期T=3.16⨯107s ,求太阳的质量M 。

★解析:根据地球绕太阳做圆周运动的向心力来源于万有引力得:r T m r Mm G 222⎪⎭⎫⎝⎛=π 2324GTr M π==1.96 ⨯1030kg 【例题】宇航员在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球。

经过时间t ,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L 。

若抛出时初速度增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为3L 。

已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R ,万有引力常数为G 。

求该星球的质量M 。

★解析:设抛出点的高度为h ,222232h L H L -=- 可得h设该星球上的重力加速度为g ,由平抛运动的规律得:221gt h =可得g 由万有引力定律与牛顿第二定律得:2RMmGmg = 联立以上各式解得22332Gt LR M =。

【例题】某行星的卫星,在靠近行星的轨道上运动,若要计算行星的密度,唯一要测量出的物理是( D )A :行星的半径B :卫星的半径C :卫星运行的线速度D :卫星运行的周期【例题】如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星的表面做匀速圆周运动的周期为T ,则可估算此恒星的密度为多少?★解析:设此恒星的半径为R ,质量为M ,由于卫星做匀速圆周运动,则有 G 2R Mm=mR 224T π, 所以,M=2324GTR π而恒星的体积V=34πR 3,所以恒星的密度ρ=V M =23GT π。

【例题】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。

现有一中子星,观测到它的自转周期为T =301s 。

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