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。
万有引力定律知识点
万有引力定律知识点万有引力定律(Universal Law of Gravitation)是牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》(Principia Mathematica Philosophiae Naturalis)中提出的重要物理定律之一、该定律描述了任何两个物体之间存在的引力。
1.引力的定义2.引力公式根据万有引力定律,两个物体之间的引力可以用以下的公式来表示:F=G*(m1*m2)/r^2其中,F是两个物体之间的引力,G是一个常量,被称为万有引力常量,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。
3.万有引力常量4.引力的力学效应根据牛顿的第三定律,两个物体之间的引力大小相等,方向相反。
这意味着,一个物体对另一个物体施加的引力与另一个物体对第一个物体施加的引力大小相等。
根据万有引力定律,如果其中一个物体的质量增加,或者两个物体之间的距离缩小,引力将增大。
相反,如果其中一个物体的质量减小,或者两个物体之间的距离增加,引力将减小。
5.引力的运动效应根据万有引力定律,任何两个物体之间的引力不仅存在于静止状态下,还会影响它们的运动。
根据万有引力定律,如果两个物体之间存在引力,它们将相互吸引并朝向彼此移动。
这就是为什么我们在地球上可以感受到重力,因为地球对我们施加引力,将我们拉向地面。
6.引力的应用万有引力定律在多个领域都有广泛的应用。
在天文学和宇宙物理学中,它被用来解释天体之间的运动和行星、卫星轨道的形成。
在生物学和运动力学中,它被用来研究运动物体之间的相互作用和力的平衡。
在工程学中,它被用来计算和设计建筑物结构的稳定性和地震活动的影响。
7.万有引力定律的限制万有引力定律是牛顿提出的近似定律,适用于中等大小的物体和相对较小的距离。
当涉及到极端条件,如黑洞或超大质量天体时,它的适用性会受到限制。
在这些极端条件下,需要使用更复杂的理论,如爱因斯坦的广义相对论来描述引力。
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。
万有引力知识点
第六章 万有引力与航天7.万有引力与重力的关系:(1)“黄金代换”公式推导:当F G =时,就会有22gR GM RGMm mg =⇒=。
(2)注意:①重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,但重力不是万有引力。
②只有在两极时物体所受的万有引力才等于重力。
③重力的方向竖直向下,但并不一定指向地心,物体在赤道上重力最小,在两极时重力最大。
④随着纬度的增加,物体的重力减小,物体在赤道上重力最小,在两极时重力最大。
⑤物体随地球自转所需的向心力一般很小,物体的重力随纬度的变化很小,因此在一般粗略的计算中,可以认为物体所受的重力等于物体所受地球的吸引力,即可得到“黄金代换”公式。
8.万有引力定律与天体运动:运动性质:通常把天体的运动近似看成是匀速圆周运动。
从力和运动的关系角度分析天体运动:天体做匀速圆周运动运动,其速度方向时刻改变,其所需的向心力由万有引力提供,即F 需=F 万。
如图所示,由牛顿第二定律得:2m ,LGM F ma F ==万需,从运动的角度分析向心加速度: .)2(22222L f L T L L v a n ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛=== (3)重要关系式:.)2(222222L f m L T m L m L v m L GMm ππω=⎪⎭⎫ ⎝⎛=== 2、地球绕太阳公转的角速度为ω1,轨道半径为R 1,月球绕地球公转的角速度为ω2,轨道半径为R 2,那么太阳的质量是地球质量的多少倍?解析:地球与太阳的万有引力提供地球运动的向心力,月球与地球的万有引力提供月球运动的向心力,最后算得结果为321221 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛R R ωω。
9.计算大考点:“填补法”计算均匀球体间的万有引力: 谈一谈:万有引力定律适用于两质点间的引力作用,对于形状不规则的物体应给予填补,变成一个形状规则、便于确定质点位置的物体,再用万有引力定律进行求解。
模型:如右图所示,在一个半径为R ,质量为M 的均匀球体中,紧贴球的边缘挖出一个半径为R/2的球形空穴后,对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d 的质点m 的引力是多大?思路分析:把整个球体对质点的引力看成是挖去的小球体和剩余部分对质点的引力之和,即可求解。
《万有引力定律》 知识清单
《万有引力定律》知识清单一、什么是万有引力定律万有引力定律是指任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比、与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
用公式表示为:F = G (m1 m2) / r²其中,F 表示两个物体之间的引力,G 是引力常量,约为 667×10⁻¹¹ N·m²/kg²,m1 和 m2 分别是两个物体的质量,r 是两个物体质心之间的距离。
二、万有引力定律的发现历程1、早期的思考在古代,人们已经对天体的运动产生了好奇和思考。
但由于观测手段和科学知识的限制,对于天体运动的原因并没有清晰的认识。
2、开普勒的贡献开普勒通过对天体观测数据的分析,总结出了行星运动的三大定律:(1)轨道定律:行星绕太阳运动的轨道是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。
(2)面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
(3)周期定律:所有行星绕太阳运动的周期的平方与它们各自与太阳的平均距离的立方成正比。
开普勒的工作为万有引力定律的发现奠定了基础。
3、牛顿的成就牛顿在前人的基础上,通过深入的思考和研究,发现了万有引力定律。
他的灵感据说来自于一个苹果落地的现象,使他开始思考地球对苹果的引力是否与地球对月球的引力是同一种力。
三、万有引力定律的意义1、对天体力学的影响万有引力定律成功地解释了天体的运动规律,包括行星的轨道、卫星的运动等。
它使得我们能够精确地预测天体的位置和运动轨迹,为天文学的发展提供了强大的理论支持。
2、对物理学的推动万有引力定律是经典物理学的重要组成部分,它与牛顿运动定律一起构建了经典力学的体系。
这一体系在很长一段时间内是物理学的基础,对后来的物理学发展产生了深远的影响。
3、对人类认知的拓展万有引力定律让人们对自然界的规律有了更深刻的认识,打破了以往对天体神秘性的迷信,使人类对宇宙的理解更加理性和科学。
万有引力知识点汇总
万有引力知识点汇总在我们的日常生活中,物体的下落、天体的运行,都离不开万有引力的作用。
万有引力是物理学中一个非常重要的概念,它不仅解释了许多自然现象,也为人类探索宇宙提供了理论基础。
接下来,让我们一起详细了解一下万有引力的相关知识点。
一、万有引力定律的发现万有引力定律是由英国科学家牛顿发现的。
据说,牛顿在看到苹果从树上落下时,开始思考物体下落的原因,并最终得出了万有引力定律。
牛顿的思考是基于对天体运动的观察和研究。
当时,天文学家开普勒已经发现了行星运动的三大定律,但对于行星为什么会按照这样的规律运动,还没有一个合理的解释。
牛顿通过深入的思考和数学推导,得出了万有引力定律,成功地解释了行星的运动规律。
二、万有引力定律的内容万有引力定律的内容是:任何两个物体之间都存在相互吸引的力,这个力的大小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。
用公式表示为:$F = G\frac{m_1m_2}{r^2}$其中,$F$表示两个物体之间的引力,$G$是万有引力常量,其值约为$667×10^{-11} N·m^2/kg^2$,$m_1$和$m_2$分别表示两个物体的质量,$r$表示两个物体质心之间的距离。
三、万有引力常量的测定万有引力常量$G$的测定是一个非常重要的实验。
英国科学家卡文迪许通过巧妙的实验设计,利用扭秤实验测量出了$G$的值。
卡文迪许的实验装置非常精巧。
他将两个小铅球分别固定在一根轻质横杆的两端,横杆中间用一根细丝悬挂起来,形成一个扭秤。
然后,他再用两个大铅球分别靠近两个小铅球,由于万有引力的作用,横杆会发生扭转。
通过测量横杆的扭转角度,就可以计算出万有引力的大小,从而推算出$G$的值。
四、万有引力定律的适用范围万有引力定律适用于两个质点之间的相互作用。
但在实际情况中,大多数物体都不能看作质点。
对于质量分布均匀的球体,可以将其视为质量集中在球心的质点来计算引力。
当两个物体之间的距离远大于物体的尺寸时,也可以近似地将物体看作质点来计算引力。
必修二物理第六章万有引力知识点
必修二物理第六章万有引力知识点1. 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。
数学表达式为:F = G × (m1 × m2) / r^2,其中F为两个物体之间的引力,G为万有引力常数,m1和m2分别为两个物体的质量,r为它们之间的距离。
2. 万有引力常数:G为一个固定的常数,其数值为6.674 × 10^-11 N·m^2/kg^2。
它描述了质量和引力之间的比例关系。
3. 地球上的重力:地球对物体的引力称为重力,是物体的质量和地球质量之间的引力作用。
数学表达式为F = mg,其中F为物体所受的重力,m为物体的质量,g为重力加速度(在地球上约为9.8 m/s^2)。
4. 引力的方向:引力的方向始终指向两个物体之间的中心,且大小相等。
5. 引力与质量的关系:引力与物体的质量成正比,质量越大,引力越大。
6. 引力与距离的关系:引力与两个物体之间的距离的平方成反比,距离越远,引力越弱。
7. 引力的作用范围:万有引力是一种长程力,作用范围无限远,即两个物体之间的引力不受距离的限制。
8. 四个基本力中的引力:万有引力是四个基本力之一,其他三个基本力分别为电磁力、强核力和弱核力。
9. 行星运动的引力:行星绕太阳运动是由于太阳对行星的引力作用,根据万有引力定律,太阳对行星的引力提供了向心力,使行星保持在轨道上运动。
10. 引力场:引力形成了一个与质量有关的场,任何在这个场中的物体都会受到引力的作用。
11. 引力势能:两个物体之间的引力势能等于它们之间的引力所做的功,计算公式为Ep = -G × (m1 × m2) / r,其中Ep为引力势能。
12. 开普勒定律:开普勒定律描述了行星运动的规律,其中包括行星轨道的椭圆形状、行星在不同位置上的速度以及行星轨道面与太阳赤道面的关系。
开普勒定律与万有引力定律的结合使得我们能够准确描述行星的运动。
万有引力定律知识点总结
万有引力定律知识点总结万有引力定律一.开普勒运动定律 (1)开普勒第一定律:所有的行星绕太阳运动的轨道都是,太阳处在所有椭圆的一个上.相等.D.两个物体间的引力总是大小相等,方向相反的,是一对平衡力:三、万有引力和重力不考虑自转的情况下,F 万=mg(2)开普勒第二定律:对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的 (3)开普勒第三定律:所有行星的轨道的的比值都相等.四.天体表面重力加速度问题)例 1:火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知(A.火星与木星公转周期相等 B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等 C.太阳位于木星运行椭圆轨道的某焦点上 D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积设天体表面重力加速度为 g,天体半径为 R,由重力加速度的关系为g1 R22 M 1 ? ? g 2 R12 M 2得 g= GM ,由此推得两个不同天体表面 R2例3:据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的 6.4 倍,一个在地球表面重量为 600 N 的人在这个行星表面的重量将变为960 N,由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为 A.0.5 B.2. C.3.2 D.4 五.天体质量和密度的计算二.万有引力定律 (1) 公式:F= ,其中 G ? 6.67 ? 10?11 N ? m 2 / kg 2 ,称为为有引力恒量。
间的相互作用,当两个物体间的距离远远大于物体本身间的距离.对于均匀的球体,r 是两1.只能求中心天体的质量2. 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? 2 3?r 2 4? 2 r 3 M mM M G 2 =m 2 r,由此可得:M= ;ρ = = = (R 为行星的半径) 2 4 3 GT 2 R 3 V GT T r ?R3(2) 适用条件:严格地说公式只适用于的大小时,公式也可近似使用,但此时 r 应为两物体间的距离对于质量为 m 1 和质量为 m 2 的两个物体间的万有引力的表达式 F=Gm1m2 r2例 2:下()例4:登月火箭关闭发动机在离月球表面112 km 的空中沿圆形轨道运动,周期是 120.5 min,月球的半径是 1740 km,根据这组数据计算月球的质量和平均密度.土星 29.5列说法正确的是公转周期(年)水星 0.241金星 0.615地球 1.0火星 1.88木星 11.86A.公式中的 G 是引力常量,它是人为规定的 B.当两物体间的距离 r 趋于零时,万有引力趋于无穷大 C.两物体间的引力大小一定是相等的六、讨论天体运动规律的基本思路基本方法:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供。
万有引力物理公式总结
万有引力物理公式总结
1. 万有引力定律公式。
- F = G(m_1m_2)/(r^2)
- 其中F表示两个物体之间的万有引力,G是引力常量G = 6.67×10^-11N·m^2/kg^2,m_1和m_2分别是两个物体的质量,r是两个物体质心之间的距离。
2. 重力近似等于万有引力(在地球表面附近)
- mg = G(Mm)/(R^2)
- 这里m是物体质量,M是地球质量,R是地球半径,g是重力加速度。
由此公式可推导出g=(GM)/(R^2)。
3. 天体做圆周运动的向心力由万有引力提供。
- 对于卫星绕地球做匀速圆周运动(以地球为中心天体)
- frac{mv^2}{r}=G(Mm)/(r^2)(v是卫星的线速度),可推出v =
√(frac{GM){r}}。
- ω=(2π)/(T),mω^2r = G(Mm)/(r^2)(ω是卫星的角速度,T是卫星的周期),可推出ω=√(frac{GM){r^3}}和T = 2π√((r^3))/(GM)。
- ma = G(Mm)/(r^2)(a是卫星的向心加速度),可推出a=(GM)/(r^2)。
- 对于双星系统(两个天体质量分别为m_1、m_2,两者相距L,绕连线上某点O做匀速圆周运动)
- G(m_1m_2)/(L^2)=m_1ω^2r_1,G(m_1m_2)/(L^2)=m_2ω^2r_2(r_1、r_2分别是m_1、m_2到转动中心O的距离,且r_1 + r_2=L)。
- 可推出m_1r_1=m_2r_2(根据ω相同得到)。
万有引力与航天知识点归纳
万有引力与航天知识点归纳一、万有引力定律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和的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
2. 公式,其中,称为引力常量。
3. 适用条件适用于两个质点间的相互作用。
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,为两球心间的距离。
二、万有引力定律的应用1. 计算天体质量对于中心天体和环绕天体,根据万有引力提供向心力。
若已知环绕天体的线速度和轨道半径,则。
若已知环绕天体的角速度和轨道半径,则。
若已知环绕天体的周期和轨道半径,则。
2. 计算天体密度对于质量为、半径为的天体,若有一颗卫星绕其做匀速圆周运动,轨道半径为。
由,天体的体积。
当卫星绕天体表面运行时,则。
三、人造卫星1. 卫星的动力学方程万有引力提供向心力,即。
2. 卫星的线速度由可得,说明卫星的线速度与轨道半径的平方根成反比,轨道半径越大,线速度越小。
3. 卫星的角速度由可得,轨道半径越大,角速度越小。
4. 卫星的周期由可得,轨道半径越大,周期越大。
5. 地球同步卫星特点:周期,与地球自转周期相同。
轨道平面与赤道平面重合。
高度,线速度。
四、宇宙速度1. 第一宇宙速度定义:卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。
计算:由(为地球半径),可得。
这是人造地球卫星的最小发射速度,也是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度。
2. 第二宇宙速度,当卫星的发射速度大于而小于时,卫星绕地球运行;当卫星的发射速度等于或大于时,卫星将脱离地球的引力束缚,成为绕太阳运行的人造行星。
3. 第三宇宙速度,当卫星的发射速度等于或大于时,卫星将挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。
五、双星系统1. 特点两颗星绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动,它们之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力。
2. 规律对于质量分别为、的两颗星,轨道半径分别为、,两星之间的距离为()。
物理万有引力知识点大全
物理万有引力知识点大全物理万有引力知识点一、行星运动1.地心说和日心说地心说认为地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮及其它行星都绕地球运动,日心说认为太阳是静止不动的,地球和其它行星都绕太阳运动,日心说是形成新的世界观的基础,是对宗教的挑战。
2.开普勒第一定律开普勒第一定律指出:所有的行星围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,这个定律也叫做“轨道定律”,它正确描述了行星运动轨道的形状。
3.开普勒第三定律开普勒第三定律指出: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R3/T2=k.这个定律也叫“周期定律”.行星运动三定律是开普勒根据第谷连续20年对行星运动进行观察记录的数据,经过刻苦计算而得出的结论.二、万有引力定律1.万有引力定律的内容(l)万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用.它的大小和物体的质量及两个物体之间的距离有关:两个物体质量越大,它们间的万有引力越大;两物体间距离越远,它们间的万有引力越小.通常两个物体之间的万有引力极其微小,在天体系统中,万有引力的作用是决定性的.(2)万有引力定律的公式是:.即两物体间万有引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.2.引力常量及其测定(1)万有引力常量G=6.__10-11 N?m2/kg2,通常取G=6.67×10-11 N?m2/kg2.(2)万有引力常量G的值是由英国物理学家卡文迪许用扭秤装置首先准确测定的.G的测定不仅用实验证实了万有引力的存在,同时也使万有引力定律有了实用价值.3.万有引力定律的应用万有引力定律在研究天体运动中起着决定性的作用,它把地面上物体的运动规律与天体运动的规律统一起来,是人类认识宇宙的基础.万有引力定律在天文学上的下列应用:(1)用万有引力定律求中心星球的质量和密度当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时,设中心星球质量为M,半径为R,环绕星球质量为m,线速度为v,公转周期为T,两星球相距r,由万有引力定律有:,可得出,由r、v或r、T就可以求出中心星球的质量;如果环绕星球离中心星球表面很近,即满足r≈R,那么由可以求出中心星球的平均密度ρ。
万有引力知识点总结(必备3篇)
万有引力知识点总结第1篇1.开普勒第三定律:t2/r3=k(=42/gm){r:轨道半径,t:周期,k:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:f=gm1m2/r2(g=,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:gmm/r2=mg;g=gm/r2{r:天体半径(m),m:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:v=(gm/r)1/2;=(gm/r3)1/2;t=2(r3/gm)1/2{m:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=(gm/r地)1/2=;v2=;v3=6.地球同步卫星gmm/(r地+h)2=m42(r地+h)/t2{h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}注:(1)天体运动所需的xxx力由万有引力提供,f向=f万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发*速度均为。
万有引力知识点总结第2篇定义:万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。
它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。
物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小。
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。
其中G代表引力常量,其值约为×10的负11次方单位N·m2/kg2。
为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:ω=2π/T(周期)如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小mrω^2=mr(4π^2)/T^2另外,由开普勒第三定律可得r^3/T^2=常数k'那么沿太阳方向的力为mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。
《认识万有引力定律》 知识清单
《认识万有引力定律》知识清单一、什么是万有引力定律万有引力定律是艾萨克·牛顿在 1687 年于《自然哲学的数学原理》上发表的一条物理学定律。
它指出:任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。
该引力大小与它们质量的乘积成正比、与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
用公式表示为:F = G (m1 m2) / r²其中,F 表示两个物体之间的引力,G 是万有引力常量,数值约为 667×10⁻¹¹ N·m²/kg²,m1 和 m2 分别表示两个物体的质量,r 是两个物体质心之间的距离。
二、万有引力定律的发现历程1、早期的思考在牛顿之前,已经有一些科学家对天体的运动和引力现象进行了观察和思考。
例如,古希腊的哲学家亚里士多德认为物体下落是因为它们天然地趋向宇宙的中心。
2、开普勒定律的启示德国天文学家开普勒通过对行星运动的长期观测和研究,总结出了开普勒三大定律。
开普勒定律描述了行星绕太阳运动的轨道形状、速度变化等规律,但没有解释行星运动的原因。
3、牛顿的综合与创新牛顿在前人的基础上,通过深入的思考和数学推导,发现了万有引力定律。
他意识到地球上物体的重力和天体之间的引力可能是同一种性质的力。
据说,牛顿是在看到苹果落地时受到启发,开始思考引力的本质。
三、万有引力定律的适用范围1、宏观物体万有引力定律主要适用于宏观物体,即质量较大、尺寸较大的物体。
对于微观粒子,由于量子力学效应的影响,万有引力的作用相对较弱,其他相互作用(如电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用)会更加显著。
2、质点或球体在实际应用中,当两个物体可以视为质点时,可以直接使用万有引力定律进行计算。
对于不能视为质点的物体,如果它们是均匀球体,可以将其质量视为集中在球心处进行计算。
3、距离要求两个物体之间的距离应该远大于它们的尺寸,这样才能将它们视为质点或球体来处理。
万有引力定律知识点总结
万有引力定律知识点总结1.定律表述2.牛顿的发现牛顿通过研究苹果掉落的问题,发现了地球对苹果的引力,进而猜测物体间存在一种普遍的引力现象,并开始研究重力的本质。
3.引力的普遍性4.引力的性质引力是一种吸引力,它的大小与物体的质量成正比,与距离的平方成反比。
质量越大,引力越大;距离越近,引力越大。
5.引力的作用对象引力的作用对象包括任何有质量的物体,从微观粒子到宇宙天体都受到引力的作用。
例如,地球对人和物体的引力可以使人和物体保持在地面上。
6.引力的无质量物体根据等效原理,无论物体的质量大小,无质量的物体受到的引力都是相同的。
也就是说,无论是一个质量为1kg的物体,还是一个质量为10kg的物体,它们在地球上受到的重力都相同,都是9.8N。
7.引力的矢量性质引力是一个矢量,具有大小、方向和作用点。
它的方向始终指向两物体之间的连线方向,作用点位于两物体连线上。
8.引力的非接触性引力不需要物体之间的接触就可以产生作用,即使物体之间存在遮挡,仍然可以相互吸引。
9.引力的远程性引力是一种远程相互作用力,两个物体之间即使距离很远,仍然可以相互产生引力作用。
10.引力的作用力对根据牛顿第三定律,如果物体1对物体2施加一定的引力,那么物体2对物体1也会施加相同大小、相反方向的引力,这称为引力的作用力对。
11.引力的宏观表现在宏观尺度上,引力主要表现为星体之间的相互吸引作用,例如行星公转、卫星绕地球运动等。
12.引力在宇宙中的作用引力在宇宙中起着至关重要的作用,控制了星系、星云的形成与演化,维持了银河系的稳定,也决定了宇宙的大尺度结构。
总结起来,万有引力定律是描述物质之间相互作用的力的定律,它展示了物体之间的普遍吸引现象。
引力的表达式为F=G×m1×m2/r^2,其中F为引力大小,G为万有引力常数,m1和m2为物体的质量,r为物体之间的距离。
这一定律对于解释行星运动、人造卫星轨道等有着重要的意义。
万有引力定律及其应用知识点与考点总结
万有引力定律及其应用知识点与考点总结F=G*(m1*m2)/r^2其中,F是两个物体之间的引力,G是一个常量,m1和m2分别是这两个物体的质量,r是它们之间的距离。
1.行星运动:万有引力定律可以用来解释行星之间的相互作用。
根据这个定律,行星绕太阳运动的轨道是椭圆形的,且行星与太阳之间的引力与它们之间的距离成反比。
2.卫星运动:卫星绕地球运动的轨道也可以用万有引力定律来描述。
根据这个定律,卫星与地球之间的引力与它们之间的距离成反比,使得卫星能够保持在固定的轨道上。
3.重力加速度:万有引力定律也可以用来计算物体在地球表面上的重力加速度。
根据这个定律,地球对物体施加的引力与物体的质量成正比,因此物体的重力加速度与其质量无关。
4.弹道弧线:当物体在重力作用下以一定速度进行抛射运动时,其轨迹将会是一个弧线。
万有引力定律可以用来解释这种弧线轨迹,并计算物体的飞行距离、最大高度等参数。
5.引力势能:根据万有引力定律,物体在地球表面上的引力势能可以用地球与物体之间的距离和物体的质量来计算。
这个应用可以用来解释物体的自由落体运动和弹跳运动等现象。
1.数学表达式的理解:考生需要熟悉万有引力定律的数学表达式,理解其中的符号表示和物理意义,能够根据问题条件进行适当的数值计算。
2.引力与质量的关系:考生需要理解引力与物体质量之间的关系,能够根据物体质量的变化来判断引力的变化趋势。
3.引力与距离的关系:考生需要理解引力与物体间距离的关系,能够根据物体间距离的变化来判断引力的变化趋势。
4.引力的方向:考生需要理解引力是一种相互作用力,具有大小和方向。
对于物体间的引力,考生需要能够判断引力的方向是向内还是向外。
5.引力的应用问题:考生需要能够应用万有引力定律解决与行星运动、卫星运动、重力加速度等相关的问题,包括计算轨道参数、物体的加速度、引力势能等等。
总之,万有引力定律是物理学中的基本定律之一,具有重要的理论和实际应用意义。
理解和掌握这个定律的数学表达式和物理意义,以及应用该定律解决实际问题的能力,是物理学习的重要内容和考查要点。
万有引力知识点
1.开普勒第三定律:32RT =K (K =GM 24π;T 为做圆周运动天体的周期,R 为天体做圆周运动的半经,M 为中心天体的质量;G 为常数,K 与中心天体的质量有关。
公式推导:行星做匀速圆周运动时:K r m GMR Tr R T R GMm ==−−−→−==2322422)(ππ时当)2.地球(天体)上的重力和重力加速度:(黄金代换:g =2RGM )(1):mg RG Mm ≈2⇒g =2R GM (g 为地球(天体)表面的重力加速度;R 为地球(天体)的半经;M 为地球(天体)的质量)(2):g ´=2)(H R G M+ (g ´为离地球(天体)表面H 高处的重力加速度;H 为离地球(天体)表面的高;M 为地球(天体)的质量;R 为地球(天体)的半经)(该公式适用于任何条件下)3.线速度V 、角速度ω、周期T :(1):V =R T R t Sωπ==2 (s 为弧长)(2):ω=ππθn R V Tt 22===; θ为转过的角度,即圆心角 n 为转速,其单位为:转/ 秒,即r/sω的单位为:弧度/秒,即rad/s ;600=3π弧度;3600= 2π弧度(3):T =fV R122==ωππ (f 为频率) (4):如下图,图1、2、3、4中的V 1=V 2;图5、6、7中的321ωωω==(熟记何时线速度相等,何时角速度相等)(5):地球卫星做匀速圆周运动的V 、ω、T 、R+H 的关系为: 四个物理量中,只要有一个量确定了,其它三个物理量也就确定了。
R+H 越大,V 、ω就越小,而T 越大(R 为地球半径)。
解答:卫星做匀速圆周运动时:2)(H R G Mm +=∙===mg r m ma T rmv 22)(2π向心(此时卫星和地球间的距离等于卫星做匀速圆周运动的轨道半径,R+H=r )⇒(1):V =HR gR gHR GM V R GM +=+=−−→−22(R+H 越大,V 就越小)(2):(3):2323)()(22gR H R gGMH R T T R GM+=+=−−→−=ππ4.第一(二、三)宇宙速度:(1):.第一宇宙速度V 1=RGM=gR =7.9km/s (环绕速度)①:公式推导:当卫星绕地球表面附近做匀速圆周运动时:RmV R GMm 22=;⇒RGM V =−−→−=2R GMg V=gR (R 为地球半径)②:第一宇宙速度的意义:卫星绕地球表面做匀速圆周运动的最大速度,也是发射卫星的最小速度。
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。
万有引力定律知识点总结
一、开普勒行星运动定律定律内容图示第一定律(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。
第二定律(面积定律)对任意一个行星来说,他与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
第三定律(周期定律)所有行星的轨道半径的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等,a3/T2=k。
注意:1. 开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运转,对于卫星绕行星运转,也遵循类似的运动规律。
2.比例系数k与中心天体质量有关,与行星或卫星质量无关,是个常量,但不是恒量,在不同的星系中,k值不相同。
3. T为公转周期,不是自转周期。
二、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.表达式:F=G221 r mm其中G=×10-11N•m2/kg2,称为为有引力恒量。
3.适用条件:用于计算引力大小的万有引力公式严格地说只适用于两质点间引力大小的计算,如果相互吸引的双方是质量分布均匀的球体,则可将其视为质量集中于球心的质点,此时r是两球心间的距离。
4.对万有引力定律的理解(1)普遍性:万有引力是普遍存在于宇宙中任何有质量物体之间的相互吸引力,它是自然界中物体之间的基本的相互作用之一,任何客观存在的两部分有质量的物体之间都存在着这种相互作用。
(2)相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力.它们大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上。
(3)宏观性:通常情况下,万有引力非常小,它的存在可由卡文迪许扭秤来观察,只有在质量巨大的天体间,它的存在才有宏观物理意义。
二、重力加速度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,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,从赤道到两极逐渐增大.1.若不计地球自转的影响,则物体在地球表面的重力等于地球对物体的万有引力,即2GMmmgR=, 则星球表面的重力加速度为:2GMgR=2.同理,若不计地球自转的影响,在距地球表面高h处的重力加速度为:2()hGMgR h=+3.若考虑地球自转的影响,(1)在赤道处,物体的万有引力分解为两个分力F向和mg刚好在一条直线上,则有F=F向+mg,所以mg=F一F向=2GMmR-mRω自2则赤道处重力加速度为:g=2GMR-Rω自2(而地球赤道处的向心加速度a n= Rω自2 =s2,因此一般不计其自转的影响;注意:当题目中出现地球自转时需要考虑此问题。
(完整版)万有引力知识点详细归纳
第五章:万有引力定律 人造地球卫星『夯实基础知识』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 T r =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 m m G mg =(式中R E 为地球半径或物体到地球球心间的距离),可得到G gR 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。
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《万有引力与航天》1.“地心说”和“日心说”的发展过程:“地心说“代表—托勒密; “日心说”代表—哥白尼 2.开普勒行星运动定律(1)开普勒第一定律(轨道定律)行星运动的轨道不是正圆,行星与太阳的距离一直在变。
有时远离太阳,有时靠近太阳。
它的速度的大小、方向时刻在改变。
示意图如下:所有的行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,这就是开普勒第一定律。
(2)开普勒第二定律(面积定律)—对于任意一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
根据开普勒第二定律可得,行星在远日点的速率较小,在近日点的速率较大。
(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公转周期的二次方的比值都相等,这是开普勒第三定律。
每个行星的椭圆轨道只有一个,但是它们运动的轨道的半长轴的三次方与公转周期的平方的比值是相等的。
我们用R 表示椭圆的半长轴,T 代表公转周期,表达式可为k TR =23显然k 是一个与行星本身无关的量,只与中心体有关。
开普勒第三定律对所有行星都适用。
对于同一颗行星的卫星,也符合这个运动规律。
3、万有引力定律(2)定律的内容: 自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
(3)定律的公式: 如果用m 1和m 2表示两个物体的质量,用r 表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示221rm m GF = (4)说明:①万有引力定律的适用条件:万有引力定律中的物体是对质点而言,不能随意应用于一般物体。
对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。
思考:在公式中,当r →0时,F →∞是否有意义?②.万有引力的普遍性:任何客观存在的有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力。
③.万有引力的相互性:两物体间相互作用的引力,是一对作用力和反作用力。
引力的方向在两质点的连线上。
④.G 为引力常量,适用于任何两个物体,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,其数值与单位制有关。
在SI 制中,G =6.67×10-11N ·m 2/kg 2,这个引力常量的出现要比万有引力定律晚一百多年哪!是英国的物理学家卡文迪许测出来的。
在运用万有引力定律计算时,公式中各量的单位须统一使用国际单位制。
⑤.行星绕太阳的运动所需的向心力就是太阳对行星的引力,卫星绕行星运动所需的向心力就是行星对卫星的引力。
4、万有引力理论的成就 (1)计算天体的质量:① 在地球表面或附近的物体重力近似的等于万有引(该r 为地球的半径) : G gr M mg rMm G 22=∴=②无论在地球表面还是非地球表面,物体的向心力都是由万有引力提供所以:332T=2.GM GM GM r M v a G r r r ωπ=== , , ,(2)计算天体的密度:天体的密度32332323344R GT r R GT r V M πππρ===, 若绕行的天体靠近中心天体表面运行,则可以认为r=R,则此时23GT πρ=(3)发现未知天体:海王星和冥王星 5、宇宙航行(1)天体运动的研究:天体运动可看成是匀速圆周运动——其所受引力全部提供天体做圆周运动所需的向心力。
由F 引= F 心得:讨论:(1)由222r v m r Mm G =可得:rGMv = r 越大,V 越小。
(2)由r m rMmG22ω=可得:3r GM =ω r 越大,ω越小。
(3)由r T m r Mm G 222⎪⎭⎫⎝⎛=π可得:GM r T 32π= r 越大,T 越大。
(4)由向ma r Mm G =2可得:2rGMa =向 r 越大,a 向越小。
(2)地球同步卫星:(3)①定周期:T=24h ②定轨道平面:地球同步卫星的轨道平面均在赤道平面内③定高度(离地面高度36000km ) ④定速度(运转速度均为3.1×103m/s )⑤定点(每颗同步卫星都定点在世界卫星组织规定的位置上)。
对同步卫星:运动规律:由于同步卫星的运动周期确定(为T=24h ),故而 其 r 、 v 、ω、T 、a 、g ’均为定值。
①第一宇宙速度(环绕速度):是卫星环绕地球表面运行的速度,也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度,也是发射卫星的最小速度V 1=7.9Km/s 。
②第二宇宙速度(脱离速度):使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,V 2=11.2Km/s 。
③第三宇宙速度(逃逸速度):使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,V 3=16.7 Km/s 。
6、经典力学的局限性经典力学的适用范围:宏观、低速和弱力情况。
例.两颗人造卫星A 、B 绕地球作圆周运动,周期之比为TA :TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )例.宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度V0沿水平方向抛出一个小球,经过时间t ,球落到星球表面,小球落地时的速度大小为V. 已知该星球的半径为R,引力常量为G ,求该星球的质量M。
例. 宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一小球经时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点的距离为L,若抛出时的初速度增大到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平面上,该星球的半径为R,万有引力常量为G,求该星球的质量M。
经验总结———“天上”:万有引力提供向心力“地上”(4)双星:两者质量分别为m1、m2,两者相距L特点:距离不变,向心力相等,角速度相等,周期相等。
双星轨道半径之比:双星的线速度之比:知识点一万有引力应用两条线索(1)万有引力=向心力(2)重力=向心力G2RMm= mg ⇒GM=gR2 (黄金代换式)1、(中心天体质量密度)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N,已知引力常量为G,则这颗行星的质量为A.GNmv2B.GNmv4C.GmNv2D.GmNv42、(多天体比较)假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。
一矿井深度为d。
已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。
矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A.Rd-1 B.Rd+1 C.2)(RdR-D.2)(dRR-3、(多天体比较)火星探测项目我过继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。
假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行周期为T,神州飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为2T,火星质量与地球质量之比为p,火星半径与地球半径之比为q,则T、2T之比为A.4、(中心天体质量密度)若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动,设其周期为T,引力常数为G,那么该行星的平均密度为(B)A.π32GTB.23GTπC.π42GT D.24GTπ5、(多天体比较)近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆.某火星探测器绕火星做匀速圆周运动,它的轨道距火星表面的高度等于火星的半径,它的运动周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式122121mmvvRR==222222224[8]2[9]4[10][11][12]Mm vG m m r m rr r Tvmgr m m r m rr Tπωπω======为(k 为某个常数)( )A .ρ=kTB .ρ=k TC .ρ=kT 2D .ρ=k T26、(中心天体质量密度)如图K19-3所示,美国的“卡西尼”号探测器经过长达7年的“艰苦”旅行,进入绕土星飞行的轨道.若“卡西尼”号探测器在半径为R 的土星上空离土星表面高h 的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n 周飞行时间为t ,已知引力常量为G ,则下列关于土星质量M 和平均密度ρ的表达式正确的是( )A .M =4π2R +h 3Gt 2,ρ=3πR +h 3Gt 2R3B .M =4π2R +h 2Gt 2,ρ=3πR +h 2Gt 2R 3C .M =4π2t 2R +h 3gn 2,ρ=3πt 2R +h 3Gn 2R 3D .M =4π2n 2r +h 3Gt 2,ρ=3πn 2R +h 3Gt 2R 3知识点二 双星模型、多星模型7、两颗靠得较近的天体称为双星,它们以连线上某点为圆心作匀速圆周运动,因而不至于由于引力作用而吸引在一起,以下说法中正确的是( BD ) A .它们作圆周运动的角速度之比与其质量成反比 B .它们作圆周运动的线速度之比与其质量成反比 C .它们所受向心力之比与其质量成反比D .它们作圆周运动的半径与其质量成反比。
8、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 A 和B 两者中心之间距离为L 。
已知A 、B 的中心和O 三点始终共线,A 和B 分别在O 的两侧。
引力常数为G 。
(1)求两星球做圆周运动的周期。
(2)在地月系统中,若忽略其它星球的影响,可以将月球和地球看成上述星球A 和B ,月球绕其轨道中心运行为的周期记为T 1。
但在近似处理问题时,常常认为月球是绕地心做圆周运动的,这样算得的运行周期T 2。
已知地球和月球的质量分别为5.98×1024kg 和 7.35 ×1022kg 。
求T 2与T 1两者平方之比。
(结果保留3位小数)9、宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可 忽略其它星体对它们的引力作用。
已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R 的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。
设每个星体的质量均为m 。
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?知识点三 宇宙速度 含义:(1)第一宇宙速度(环绕速度):v 1=7.9 km/s ,是人造地球卫星的最小发射速度,最大绕行速度.(2)第二宇宙速度(脱离速度):v 2=11.2 km/s ,是物体挣脱地球的引力束缚需要的最小发射速度. (3)第三宇宙速度(逃逸速度):v 3=16.7 km/s ,是物体挣脱太阳的引力束缚需要的最小发射速度.F 2F 1R环绕速度推算:地gR v = 地R GMv =推导一:物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力即地22地R v m R Mm G =,得地R GMv =。
推导二:物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动需要的向心力等于重力,即地2R v m mg =,得地gR v =10、若取地球的第一宇宙速度为8 km/s ,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的1.5倍,这顺行星的第一宇宙速度约为( ) A. 2 km/s B. 4 km/sC. 16 km/sD. 32 km/s11、[2011·杭州检测] 宇航员在一行星上以10 m/s 的初速度竖直上抛一质量为0.2 kg 的物体,不计阻力,经2.5 s 后落回手中,已知该星球半径为7 220 km. (1)该星球表面的重力加速度是多大?(2)要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?(3)若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零,则当物体距离星球球心r 时其引力势能E p =-G Mm r(式中m 为物体的质量,M 为星球的质量,G 为引力常量).问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?知识点四 同步卫星与卫星变轨等卫星问题同步卫星:“六同”:即同轨道面(同在赤道的正上方)、同周期(与地球自转的周期相同)、同角速度、同高度、同线速度大小、同向心加速度大小。