高三物理总复习：万有引力与航天
高中物理知识点万有引力与航天知识点总结
《高中物理万有引力与航天知识点总结》一、引言从远古时代人类对星空的仰望与好奇，到现代航天技术的飞速发展，万有引力与航天始终是人类探索宇宙的重要基石。
在高中物理中，万有引力与航天这一章节不仅涵盖了丰富的物理知识，还能激发同学们对宇宙奥秘的探索热情。
通过对这部分知识点的学习，我们可以更好地理解天体运动的规律，感受宇宙的宏大与神秘。
二、万有引力定律1. 内容万有引力定律是由牛顿发现的，其内容为：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与这两个物体的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。
用公式表示为：F = Gm₁m₂/r²，其中F 是两个物体之间的引力，m₁、m₂分别是两个物体的质量，r 是两个物体之间的距离，G 是万有引力常量。
2. 万有引力常量 GG 的值是由卡文迪许通过扭秤实验测定的，其数值为 G =6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²。
万有引力常量的测定在物理学中具有重要意义，它使万有引力定律能够进行定量计算。
3. 适用范围万有引力定律适用于质点间的相互作用。
当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点。
对于质量分布均匀的球体，也可以将其视为质量集中于球心的质点，此时两个球体间的万有引力可以用万有引力定律计算。
三、天体运动1. 开普勒行星运动定律（1）开普勒第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
（2）开普勒第二定律（面积定律）：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相等的面积。
（3）开普勒第三定律（周期定律）：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。
用公式表示为：a³/T² = k，其中 a 是椭圆轨道的半长轴，T 是行星绕太阳公转的周期，k 是一个与行星无关的常量，只与中心天体（太阳）的质量有关。
高中物理力学万有引力与航天知识点归纳总结(精华版)
(每日一练)高中物理力学万有引力与航天知识点归纳总结(精华版)单选题1、宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上做匀速圆周运动，R地为地球的半径，飞船内一弹簧秤下悬挂一质量为m的重物，g为地球表面处重力加速度，则下列说法正确的是（）A．物体受力平衡B．弹簧秤的示数为零C．弹簧秤的示数为19mg D．物体受到的重力为14mg答案：B解析：ABC. 物体绕着地球做匀速圆周运动，只受地球的引力，相对飞船处于完全失重状态，故弹簧秤读书为零，故AC错误，B正确；D．在地球表面上，根据牛顿第二定律G MmR2=mg宇宙飞船正在离地面高H2R地的轨道上GMm(3R)2=mg′解得物体受到的重力为mg′=19 mg故D错误。
故选B。
2、目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。
若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）A ．卫星的动能逐渐减少B ．由于地球引力做正功，引力势能一定增加C ．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D ．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减少量答案：D解析：ABC ．由于空气阻力做负功，卫星轨道半径变小，地球引力做正功，引力势能一定减少，动能增加，机械能减少，故A 、B 、C 错误；D ．根据动能定理，卫星动能增加，卫星克服阻力做的功小于地球引力做的正功，而地球引力做的正功等于引力势能的减少量，所以卫星克服阻力做的功小于引力势能的减少量，故D 正确。
故选D 。
3、下列有关天体运动的说法正确的是（ ）A ．绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越小B ．在月球绕地球运动中，r 3T 2=k 中的T 表示月球自转的周期C ．对于任意一个行星，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等D ．若地球绕太阳运动的轨道半长轴为a 1，周期为T 1，月球绕地球运动轨道的半长轴为a 2，周期为T 2，则根据开普勒第三定律有：a 13T 12=a 23T 22 答案：C解析：A．由开普勒第三定律可知，绕太阳运行的行星，轨道半长轴越长，公转的周期就越大。
高三物理复习课件：万有引力定律与航天优秀
与月球的质量之比为a，卫星的停泊轨
道与工作轨道的半径之比为b，卫星在 停泊轨道
?停卫泊星轨在道停与泊工轨作道轨运道行上的均速可度视>地为球做的匀第一宇宙速度
速圆周运动，则，计算:
卫星在停泊轨道和工作轨道运行的速度之比___a周
期之比_____b_向3 心加速度之比_____ a
b
b2
解题思路：
1、利用万有引力等于向心力：
卫星的变轨和能量
பைடு நூலகம்
双星问题
人造卫星问题
1、可以发射一颗这样的人造卫星：（ ） A、使其圆轨道与地球表面上某纬度线（非赤道）是共面 同心圆 B、使其圆轨道与地球表面上某一经度线所决定的圆是共 面同心圆 C、使其圆轨道与地球表面上赤道线是共面同心圆.
且卫星相对地球表面静止
D、使其圆轨道与地球表面上赤道线是共面同心圆，但
G
Mm r2
m v2 r
m 2 r
m 2
T
2
r
2、利用万有引力等于重力：
G
Mm r2
mg
1.对于做匀速圆周运动的卫星
G
Mm r2
m
v2 r
G Mm m2r
r2
G
Mm r2
m
2
T
2
r
15、(13分)2006年2月10日，如图所示的图形 最终被确定为中国月球探测工程形象际志，它以 中国书法的笔触，抽象地色勾勒出一轮明月，一 双脚印踏在其上，象征着月球探测的终极梦想， 一位敢于思考的同学，为探月宇航员设计了测量 一颗卫星绕某星球表面做圆周运动的最小周期的 方法: 在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物 体，若物体只受该星球引力作用，忽略其他力的 影响，物体上升的最大高度为h，已知该星球的 直径为d，如果在这个星球上发射一颗绕它运行 的卫星，其做圆周运动的最小周期是多少?
高考物理总复习 5专题五 万有引力与航天 专题五 万有引力与航天(讲解部分)
,
而
M' r3
=
M R3
,而该处物体的重力在数值上等于该处的万有引力,则有
GMr3m R3r 2
=
mg‘,得GMm r=mg'。因此球体内距球心r处的重力随着r的增大成正比增加。
R3
例1 已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为0。假设地球是一半
径为R的质量分布均匀的球体,地球表面的重力加速度大小为g。试求:
②三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点上,如图乙。
(3)四星模型 ①四颗质量相等的恒星位于正方形的四个顶点上,沿着外接于正方形的圆 形轨道做匀速圆周运动,如图丙。 ②三颗恒星位于正三角形的三个顶点上,另一颗位于中心O,外围三颗星绕 O点做匀速圆周运动,如图丁。
2.一些物理量的定性分析
(1)速度:设卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上运行时的速率分别为v1、v3,在轨道Ⅱ上 过A点和B点时速率分别为vA、vB。因在A点加速,则vA>v1,因在B点加速,则v 3>vB,又因v1>v3,故有vA>v1>v3>vB。 (2)加速度:因为在A点,卫星只受到万有引力作用,故无论从轨道Ⅰ还是轨
an=G M ,即an∝ 1
r2
r2
v= GM ,即v∝ 1
r
r
ω= GM ,即ω∝ 1
r3
r3
T= 4π 2r3 ,即T∝ r3
GM
2.人造地球卫星的轨道 由于万有引力提供向心力,因此所有人造地球卫星的轨道圆心都在地心上。 (1)赤道轨道:卫星的轨道在赤道平面内,同步卫星轨道就是其中的一种。 (2)极地轨道:卫星的轨道过南北两极,即在垂直于赤道的平面内,如极地气 象卫星轨道。 (3)其他轨道:除以上两种轨道外的卫星轨道,轨道平面一定通过地球的球心。
万有引力与航天科学知识点总结
万有引力与航天科学知识点总结1. 万有引力的定义和原理- 万有引力是指质点之间的引力相互作用力，由牛顿于17世纪提出的普适物理定律。
- 万有引力的原理是质点间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离成反比。
2. 万有引力公式- 万有引力公式表达了两个质点间的引力大小与它们质量和距离的关系：`F = G * (m1 * m2) / r^2`。
- 其中，F表示引力的大小，m1和m2分别是两个质点的质量，r是它们之间的距离，G为万有引力常数。
3. 航天科学中的万有引力应用- 万有引力是航天科学中至关重要的概念，对行星运行、地球轨道等都具有重要影响。
- 宇宙飞行器与地球的相对位置和角度，以及运动轨迹的计算都需要考虑万有引力的作用。
- 万有引力也是行星探测任务中的重要影响因素，科学家通过研究行星的引力场，获得行星的质量、结构和组成信息。
4. 航天科学的其他知识点除了万有引力，航天科学还涉及许多其他重要知识点，如：- 轨道力学：研究天体运动的力学原理和方法。
- 航天器设计：包括航天器的结构、推进系统、导航和控制等设计原理与技术。
- 火箭发动机：研究和设计用于航天器推进的火箭发动机。
- 航天器轨道控制：保持航天器在特定轨道上的运动稳定与精确控制。
5. 航天科学的前沿领域- 航天科学作为一个不断发展的领域，目前还有许多前沿研究领域，如：- 卫星导航与定位技术- 空间站和深空探测任务- 火星和月球探测- 太阳风与地球磁层相互作用研究以上是对万有引力与航天科学的知识点进行了简要总结。
了解这些基本概念和相关领域的发展情况，有助于更好地理解和探索航天科学的奥秘与魅力。
高三物理复习万有引力与航天知识点
高三物理复习万有引力与航天知识点万有引力定律是艾萨克牛顿在1687年于《自然哲学的物理原理》上公布的，以下是万有引力与航天知识点，请考生学习。
一、知识点(一)行星的运动1地心说、日心说：内容区别、正误鉴别2开普勒三条定律：内容(椭圆、某一焦点上;连线、相同时间相同面积;半长轴三次方、周期平方、比值、定值)、适用范畴(二)万有引力定律1万有引力定律：内容、表达式、适用范畴2万有引力定律的科学成就(1)谋略中心天体质量(2)发觉未知天体(海王星、冥王星)(三)宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的数值、单位，物理意义(最小放射速度、最大环绕速度;离开地球引力绕太阳运动;离开太阳系)(四)经典力学的范畴性：宏观(相对普朗克常量)低速(相对光速)二重点查看内容、要求及方法1地心说、日心说：明白内容及其区别，能够鉴别其科学性(选择)2开普勒定律：熟知其内容，第三定律查看尤多;适用范畴(选择)3万有引力定律的科学成就：谋略中心天体质量、发觉未知天体(选择)4谋略中心天体质量、密度：重力即是万有引力或者万有引力提供向心力、万有引力的表达式、向心力的几种表达式(选择、填空、谋略)5宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的数值、物理意义(选择、填空);谋略第一宇宙速度：万有引力即是向心力或重力提供向心力(谋略)6谋略重力加快度：匀速圆周运动与航天连合(或求周期)、平抛运动与航天连合(或求高度、时间)、受力剖析(谋略) 7经典力学的范畴性：明白其范畴性所在，适用范畴(选择) 万有引力与航天知识点的全部内容便是这些，查字典物理网希望考生成绩可以更上一层楼。
2019年高考第一轮温习备考专题已经新鲜出炉了，专题包含高考各科第一轮温习要点、温习要领、温习筹划、温习试题，大众来一起看看吧~。
高三物理复习讲义：第四节 万有引力与航天
第四节
万有引力与航天
一、开普勒行星运动定律 1．开普勒第一定律（轨道定律）:所有的行星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．开普勒第二定律（面积定律）:对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫 过的相等的面积。 （近日点速率最大，远日点速率最小） 3．开普勒第三定律（周期定律） ：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平 方的比值都相等。
M=
A. X 星球的质量为
4 2 r13 GT12 gx = 4 2 r1 T12 v1 m1r2 = v2 m 2 r1 r23 r13
B. X 星球表面的重力加速度为
C. 登陆舱在 r1 与 r2 轨道上运动时的速度大小之比为
T2 T1
D. 登陆舱在半径为 r2 轨道上做圆周运动的周期为
60 A.轨道半径之比约为 480
3
60 2 B. 轨道半径之比约为 480
3 2 3 D. 向心加速度之比约为 60 480
C.向心加速度之比约为 60 480
3
3、（2013 杭州名校质检）如图所示，发射远程弹道导弹，弹头脱离运载火箭 后，在地球引力作用下，沿椭圆轨道飞行，击中地面目标 B。C 为椭圆轨道的 远地点，距地面高度为 h。已知地球半径为 R，地球质量为 M，引力常量为 G。 关于弹头在 C 点处的速度 v 和加速度 a，下列结论正确的是 （ ） A． v
N 1 2 A． ( )3 N
C． (
N 2 B. ( )3 N 1
D. (
N 1 3 )2 N
N 3 )2 N 1
第 1 页 共 14 页
高三物理一轮精细化复习讲义
二、万有引力定律 1．内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积 成正比，跟它们的距离的平方成反比。
(完整版)万有引力与航天重点知识归纳
万有引力与航天重点知识归纳考点一、万有引力定律 1. 开普勒行星运动定律 （1） 第一定律（轨道定律）：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
（2） 第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。
（3） 第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期二次方的比值都相等，表达式：k Ta =23。
其中k 值与太阳有关，与行星无关。
中学阶段对天体运动的处理办法：①把椭圆近似为园，太阳在圆心；②认为v 与ω不变，行星或卫星做匀速圆周运动； ③k TR =23，R ——轨道半径。
2. 万有引力定律 （1） 内容：万有引力F 与m 1m 2成正比，与r 2成反比。
（2） 公式：221rm m G F =，G 叫万有引力常量，2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-。
（3） 适用条件：①严格条件为两个质点；②两个质量分布均匀的球体，r 指两球心间的距离；③一个均匀球体和球外一个质点，r 指质点到球心间的距离。
（4） 两个物体间的万有引力也遵循牛顿第三定律。
3. 万有引力与重力的关系(1) 万有引力对物体的作用效果可以等效为两个力的作用，一个是重力mg ，另一个是物体随地球自转所需的向心力f ，如图所示。
①在赤道上，F=F 向+mg ，即R m R Mm G mg 22ω-=；②在两极F=mg ，即mg R Mm G =2；故纬度越大，重力加速度越大。
由以上分析可知，重力和重力加速度都随纬度的增加而增大。
(2) 物体受到的重力随地面高度的变化而变化。
在地面上，22R GM g mg R Mm G =⇒=；在地球表面高度为h 处：22)()(h R GM g mg h R Mm Gh h +=⇒=+，所以g h R R g h 22)(+=，随高度的增加，重力加速度减小。
考点二、万有引力定律的应用——求天体质量及密度1．T 、r 法：232224)2(GTr M T mr r Mm G ππ=⇒=，再根据32333,34R GT r V M R Vπρρπ=⇒==，当r=R 时，23GT πρ=2．g 、R 法：GgR Mmg RMm G 22=⇒=，再根据GRg VM R V πρρπ43,343=⇒==3．v 、r 法：Grv M r v m r Mm G 222=⇒=4．v 、T 法：G T v M T mr r Mm G r v m r Mm G ππ2)2(,32222=⇒==考点三、星体表面及某高度处的重力加速度1、 星球表面处的重力加速度：在忽略星球自转时，万有引力近似等于重力，则22R GM g mg R Mm G =⇒=。
必修二物理万有引力与航天知识点
必修二物理万有引力与航天知识点
1. 万有引力定律：任何两个物体之间存在着一个互相吸引的力，这个力与两个物体的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
2. 地球引力：地球对物体施加的引力称为地球引力，地球引力可以近似看作物体的重力，其大小由物体的质量和地球的质量以及它们之间的距离决定。
3. 行星运动：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。
根据开普勒定律，行星与太阳之间的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
4. 航天知识：航天是指人类在大气层外的空间进行探索和活动的行为。
航天技术包括火箭发射、卫星定位、航天飞行器的设计和制造等方面。
5. 地球自转和公转：地球自转是指地球绕自身中心轴旋转一周的运动，导致了地球的昼夜变化。
地球公转是指地球围绕太阳运动的轨道，完成一年的时间。
6. 卫星运行：人造卫星绕地球运行，可以用于通信、气象观测、科学研究等领域。
卫星的轨道有不同类型，如地球同步轨道、极地轨道等。
7. 火箭原理：火箭利用燃料的燃烧产生的庞大的排气冲击力，通过排气速度差产生反作用力，从而推动火箭向前运动。
8. 重力势能和动能：物体在重力场中具有重力势能，当物体从一个高处移动到另一个低处时，它的重力势能减小，同时动能增加。
9. 卫星通信：卫星通信利用卫星将信号从发送者传送到接收者，通过卫星的广覆盖范围和高速传输能力，实现长距离通信。
10. 空间站：空间站是人类在太空中建造的长期居住和科学研究设施。
它们提供生活、工作和研究的空间，同时也作为航天员进行航天任务的基地。
万有引力与航天知识点总结
万有引力与航天知识点总结
万有引力定律：
定义：任何两个物体之间都存在引力，且这个引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。
这就是万有引力定律。
公式：F=G(m1m2)/r^2，其中F是两个物体之间的引力，m1和m2分别是两个物体的质量，r是它们之间的距离，G是引力常量。
特点：万有引力定律具有普遍性、相互性、宏观性和特殊性。
万有引力与航天：
万有引力提供向心力：物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力。
重力与万有引力的关系：重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
在地球的两极，物体所受的重力与万有引力大小相等。
但在地球的其他地方，由于物体随地球自转，万有引力的一部分提供向心力，所以重力并不完全等于万有引力。
第一宇宙速度：在地球表面附近（轨道半径可视为地球半径）绕地球做圆周运动的卫星的线速度，是所有圆周运动的卫星中线速度最大的。
航天器：航天器是利用万有引力定律，通过一定的技术手段，实现人类探索太空、研究太空、利用太空的目的的重要工具。
例如，我国已经成功发射了多颗人造卫星，如东方红一号、悟空号等，还成功发射了载人飞船，如神舟9号、神舟10号、神舟11号和神舟12号等。
以上就是万有引力与航天的主要知识点，通过学习和理解这些知识点，可以更好地认识宇宙的奥秘，也可以为人类探索宇宙提供更多的支持和帮助。
高三物理 万有引力与航天
高三物理万有引力与航天1.我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就．已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则（）A. 飞船在此轨道上的运行速率为B. 飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为C. 飞船在此圆轨道上运行的周期为D. 飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为2. 为了探测某星球，某宇航员乘探测飞船先绕该星球表面附近做匀速圆周运动，测得运行周期为T，然后登陆该星球，测得一物体在此星球表面做自由落体运动的时间是在地球表面同一高度处做自由落体运动时间的一半，已知地球表面重力加速度为g，引力常量为G，则由此可得该星球的质量为( )A. B. C. D.3.我国首颗量子科学实验卫星于2016年8月16日1点40分成功发射．量子卫星成功运行后，我国将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系．假设量子卫星轨道在赤道平面，如图所示．已知量子卫星的轨道半径是地球半径的m 倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，图中P点是地球赤道上一点，由此可知（）A. 同步卫星与量子卫星的运行周期之比为B. 同步卫星与P点的速度之比为C. 量子卫星与同步卫星的速度之比为D. 量子卫星与P点的速度之比为4.一宇航员在一星球上以速度v0竖直上抛一物体，经t秒钟后物体落回手中，已知星球半径为R，使物体不再落回星球表面，物体抛出时的速度至少为（）A. B. C. D.5. 有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面处的重力加速度的4倍，则该星球的质量是地球质量的（）A. 倍B. 4倍C. 16倍D. 64倍6.天文学家新发现了太阳系外的一颗行星，这颗行星的体积是地球的a倍，质量是地球的b倍已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为T，已知引力常量为G，则该行星的平均密度为A. B.C. D. 条件不足，无法判断7. 2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极—艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。
高考物理复习力学-万有引力与航天
万有引力与航天知识集结知识元开普勒三定律知识讲解1．开普勒第一定律（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上．2．开普勒第二定律（面积定律）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相等的面积．3．开普勒第三定律（周期定律）所有行星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．若用a表示椭圆轨道的半长轴，T表示公转周期，则=k（k与行星无关，只与中心天体有关）．4．对开普勒定律的进一步理解（1）第一定律说明了行星的运动轨道是椭圆，太阳在此椭圆的一个焦点上，而不是位于椭圆的中心．不同的行星位于不同的椭圆轨道，不同行星的椭圆轨道一般不在同一平面内（2）第二定律说明了离太阳越近行星的速率就越大（3）第三定律不仅适用于行星，也适用于其他天体，例如，对木星的所有卫星来说，它们的一定相同．开普勒恒量k只跟行星运动时所围绕的中心天体的质量有关．例题精讲开普勒三定律例1.关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（）A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B．行星绕太阳运动时，太阳位于行星的椭圆轨道的一个焦点上C．离太阳越近的行星公转周期越小D．离太阳越近的行星公转周期越大例2.根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（）A．人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上B．卫星离地球越远，速率越大C．不同卫星，轨道半径越大周期越大D．同一卫星绕不同的行星运行，R3/T2的值都相同例3.关于行星的运动以下说法正确的是（）A．行星轨道的半长轴越长，自转周期就越长B．行星轨道的半长轴越长，公转周期就越长C．水星轨道的半长轴最短，公转周期就最长D．海王星离太阳“最远”，公转周期就最长例4.'2019年4月人类首张黑洞照片公布，再一次激起了人们对浩瀚宇宙深入探索的热情，经长期观测发现，宇宙中绕某恒星O运行的行星A可看成做匀速圆周运动，如图所示，行星A的轨道半径为R0．周期为T0，但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离（总体上行星仍然可看成匀速圆周运动）。
高考物理福州力学知识点之万有引力与航天知识点总复习
高考物理福州力学知识点之万有引力与航天知识点总复习一、选择题1．若地球绕太阳公转周期及公转轨道半径分别为T 和R ，月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t 和r ，则太阳质量与地球质量之比为（ ）A ．3232R T r tB ．3232R t r TC ．3223R t r TD ．2323R T r t2．关于地球同步通讯卫星，下列说法中正确的是（ ） A ．它的轨道可以是椭圆B ．各国发射的这种卫星轨道半径都一样C ．它不一定在赤道上空运行D ．它运行的线速度一定大于第一宇宙速度3．由于地球自转和离心运动，地球并不是一个绝对的球形（图中虚线所示），而是赤道部分凸起、两极凹下的椭球形（图中实线所示），A 点为地表上地理纬度为θ的一点，在A 点有一静止在水平地面上的物体m ，设地球对物体的万有引力仍然可看做是质量全部集中于地心O 处的质点对物体的引力，地球质量为M ，地球自转周期为T ，地心O 到A 点距离为R ，关于水平地面对该物体支持力的说法正确的是（ ）A ．支持力的方向沿OA 方向向上B ．支持力的方向垂直于水平地面向上C ．支持力的大小等于2GMmRD ．支持力的大小等于222cos GMm m R R T πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭4．2015年7月25日，我国发射的新一代北斗导航卫星，全部使用国产微处理器芯片（CPU ），圆了航天人的“中国芯”之梦，该卫星在圆形轨道运行速度v 满足（ ） A ．v ＜7.9 km/sB ．7.9 km/s ＜v ＜11.2 km/sC ．11.2 km/s ＜v ＜16.7 km/sD ．v ＞16.7 km/s5．中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。
预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。
如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24 h6．太空——110轨道康复者”可以对卫星在太空中补充能源，使卫星的寿命延长10年或更长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第六章 万有引力与航天
一.万有引力定律
内容：自然界中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，跟它们距离的平方成反比。
公式：
F
mm G 12
r2
其中的G叫引力常量，G 6.67 1011 N • m2 / kg 2
二.万有引力定律的应用
如何发射人造卫星呢？
星绕月运行的速率约为 ( ) B
A.0.4km/s B.1.8km/s C.11km/s D.36km/s
想一想：若发射速度7.9km/s<v,<11.2km/s,卫星
的轨迹将是怎样的呢?
圆轨道上: F
v2 m
万
r
在椭圆轨道上：
7sv.9km/
B
在近地点有:
< v2
Fm
万
r
A 地球
F万
月
做离心运动
牛顿的手稿
想一想:
物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢?
建立模型：卫星绕地球在近地轨
道做匀速牛圆顿周的运动手稿(r R)
基本思路1：万有引力提供向心力
G Mm m v2
R2
R
黄金代换式
v GM R
GM gR2 代入
基本思路2：重力提供向心力
mg
m
v2
R
v gR
GM
v
gR 9.8 6.4106 m / s 7.9km/ s
R
想一想:
物体初速度达到多大时就可以成为一颗人造卫星呢?
建立模型：卫星绕地球在近地轨
道做匀速圆周运动 (r R)
基本思路2：万有引力提供向心力
G Mm m v2
R2
R
黄金代换式
v GM R
GM gR2 代入
基本思路1：重力提供向心力
mg
m
v2
R
v gR
v GM gR 9.8 6.4106 m / s 7.9km/ s
R
1.宇宙速度
（1）、第一宇宙速度
第一宇宙速度，是人造卫星在地面附近环绕地球作匀速
圆周运动的运行速度，所以也称为“环绕速度”。
v
GM R
v1=7.9km/s
适用于计算其它天体的第一宇宙速度
v gR
第一宇宙速度 两个
所有卫星中最小的发射速度！
“最”:
最大的运行速度！
（2）、第二宇宙速度（脱离速度）：v2 =11.2千米/秒
C
A
(4).试比较三颗卫星向心加速度a向的大小。
（要求：有推导过程，并说明理由）
把天体的运动看成匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供
F F
万
v 向
2
m
r
Mm G
r2
mr 2
mr
2
2
T
v GM r
GM
r3
T 4 2r 3
GM
B
地球
C A
ma 向
a GM
向
r2
卫星（天体）轨道半径r、线速度v、角速度、周期T和向心加速度
5个物理量，只要任何一个确定，其他4个都确定！即“1 定5定 ”
4.同步卫星 相对于地面静止的为卫星、和地球具有相同周期的卫星。
周期一定（24小时）
轨道半径（高度）一定
线速度大小一定 角速度一定 向心加速度大小一定
轨道平面一定
例题3.已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、
向心加速度大小为a1，近地卫星线速度大小为v2、向心加速度 大小为a2，地球同步卫星线速度大小为v3、向心加速度大小为
近地轨道
在远地点有:
F m v2
万
r
做向心运动
想一想：若发射速度7.9km/s<v,<11.2km/s,卫星
将如何运动呢?
圆轨道上: F
v2 m
万
r
在椭圆轨道上：
在近地点有:
< v2
Fm
万
r
做离心运动
在远地点有:
F m v2
万
r
做向心运动
2.椭圆轨道及变轨 问题
想一想：如要将
卫星从椭圆轨道 转移到大圆轨道， 改怎么办？
小结
一.万有引力定律
二.万有引力定律的应用
1.宇宙速度 2.变轨问题 3.卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系 4.同步卫星
B
h
F1
F2ห้องสมุดไป่ตู้
R
h
M
ω
同步卫星的轨道只能在赤道上空
v2
F m
万
r
B A 地球
加速
F m v2
万
r
二.万有引力定律的应用
3.求描述天体运动的各个物理量
例题2.如图所示，三颗人造地球卫星A、B、C在同
一平面内沿不同的轨道绕地球做匀速圆周运动;
(1).试比较三颗卫星线速度v的大小；
B
(2).试比较三颗卫星角速度ω的大小；
地球
(3).试比较三颗卫星周期T的大小；
C a3。设近地卫星距地面高度不计，同步卫星距地面高度约为
地球半径的6倍。则以下结论正确的是 ( )
A．v2 6B．
v1 3
v 2
C1．
v7
ω
Da．1 a
1 7
3
3
a 49 1 a1
3
2 F万
F万 1 F支
3
F万
？ 思考:放在赤道上物体是不是由万有引力提供向心力
不是！是万有引力与地面支持力的合力提供向心力！
（卫星挣脱地球束缚变成太阳的人造行星的最小发射速度）
( 3 )、第三宇宙速度（逃逸速度）：v3 =16.7千米/秒
（卫星挣脱太阳束缚飞到太阳系以外的最小发射速度）
例题1.嫦娥二号进入月球进行探测的工作轨道是圆形
轨道，且贴近月球表面，已知月球的质量约为地球质 量的1/81,月球半径约为地球半径的 1/4，则该探月卫