高中物理必修二第六章万有引力与航天知识点归纳与重点题型总结
(完整版)第六章万有引力与航天知识点总结

万有引力与航天1、开普勒行星运动定律(1).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).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).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. 32a K T= (K 只与中心天体质量M 有关) 行星轨道视为圆处理,开三变成32r K T =(K 只与中心天体质量M 有关)2、万有引力定律: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质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。
表达式:122,m m F G r=2211kg /m N 1067.6⋅⨯=-G 适用于两个质点(两个天体)、一个质点和一个均匀球(卫星和地球)、两个均匀球。
(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点)3、万有引力定律的应用:(天体质量M , 卫星质量m ,天体半径R, 轨道半径r ,天体表面重力加速度g ,卫星运行向心加速度n a ,卫星运行周期T)两种基本思路: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 )人造地球卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星r=R+h ):r GM v =,r 越大,v 越小;3r GM =ω,r 越大,ω越小;GM r T 324π=,r 越大,T 越大;2n GMa r =,r 越大,n a 越小。
(1)求质量:①天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力:= G M m R2→2gR M G = ②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:2222⎪⎭⎫ ⎝⎛==T mr r mv r GMm π,可得出中心天体的质量:23224GT r G r v M π==求密度34/3M M V R ρπ==2高空物体的重力加速度:mg = G2)(h R Mm + 3、万有引力和重力的关系: 一般的星球都在不停地自转,星球表面的物体随星球自转需要向心力,因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果:一个是重力,一个是向心力。
高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版
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千里之行,始于足下。
高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版引力与宇宙航行是高中物理必修2的重要内容之一,涉及到引力定律、行星运动、卫星运动、宇宙探索等知识点。
在学习这些内容时,我们需要掌握以下几个重点知识。
第一,引力定律。
牛顿引力定律是描述两个物体之间相互作用的力的大小与方向的关系。
它的数学表达式为F=G*m1*m2/r^2,其中F表示两物体之间的引力,m1和m2分别表示两物体的质量,r表示两物体之间的距离,G为万有引力常量。
第二,行星运动。
行星围绕太阳运动的规律可以利用开普勒定律来描述。
开普勒第一定律,也称作椭圆轨道定律,指出行星绕太阳的轨道是一个椭圆。
开普勒第二定律,也称作面积速度定律,指出行星在同一时间内扫过的面积相等。
开普勒第三定律,也称作调和定律,指出行星公转周期的平方与半长轴的立方成正比。
第三,卫星运动。
卫星围绕地球运动的规律也可以利用开普勒定律来描述。
卫星的轨道一般为近似圆形,其运动速度与高度成正比。
卫星的速度分为正轨道速度和逃逸速度两种,前者用于保持卫星绕地球做圆周运动,后者用于使卫星摆脱地球引力束缚。
第四,宇宙探索。
人类对宇宙的探索主要依靠航天器和火箭。
卫星是用于研究地球和宇宙的重要工具,包括地球观测卫星、太阳观测卫星、星际探测器等。
火箭是宇宙运载工具,可以将航天器送入太空。
火箭原理是利用燃料的燃烧产生大量的气体推动火箭飞行,同时利用牛顿第三定律。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
除了上述知识点,我们还需要掌握一些相关的数学计算方法。
例如,通过引力定律计算两物体之间的引力大小;通过开普勒定律计算行星公转周期等等。
在学习过程中,我们还需要注意一些常见的误区。
例如,引力是所有物体之间都存在的,而不仅仅是行星或卫星之间;行星绕太阳运动的轨道并非完全是椭圆,而是近似椭圆等。
通过对引力与宇宙航行的学习,我们可以更加深入地了解宇宙的构成和演化过程,为未来的宇宙探索提供基础知识和理论支撑。
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万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、 “地心说 ”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)2、 “日心说 ”的内容及代表人物: 哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v 近 v 远开普勒第三定律: K — 与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体a 地 3 = a 火 3 a 水 3 =......才可以列比例,太阳系:T 地 2 T 火 2=T 水 2三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
3F m42mmR K①r②F = 4π2K FFF ③r 2T 2T 2r 2FM FMm FG Mmr 2r 2r 22、表达式: F Gm 1m 2r 23、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,m2 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
4.引力常量: G=6.67 ×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的 100 多年里, 卡文迪许 在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离 。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中 r 为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时, 公式也近似的适用, 其中 r 为两物体质心间的距离。
6、推导: GmM4 2R 3GMR 2m2 RT 242T1四、万有引力定律的两个重要推1、在匀球的空腔内任意位置,点受到地壳万有引力的合力零。
2、在匀球体内部距离球心r ,点受到的万有引力就等于半径r 的球体的引力。
五、黄金代若已知星球表面的重力加速度g 和星球半径 R,忽略自的影响,星球物体的万有引力等于物体的重力,有 G Mmmg 所以 MgR2 R2G其中 GM gR2是在有关算中常用到的一个替关系,被称黄金替。
高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结
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万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物:托勒密(欧多克斯、亚里士多德)2、“日心说”的内容及代表人物:哥白尼(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:开普勒第三定律:K—与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
①②③2、表达式:3、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,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比。
4.引力常量:G=6.67×10-11N/m2/kg2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r就是它们球心之间的距离。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r为两物体质心间的距离。
6、推导:四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r处,质点受到的万有引力就等于半径为r的球体的引力。
五、黄金代换若已知星球表面的重力加速度g和星球半径R,忽略自转的影响,则星球对物体的万有引力等于物体的重力,有所以其中是在有关计算中常用到的一个替换关系,被称为黄金替换。
导出:对于同一中心天体附近空间内有,即:环绕星体做圆周运动的向心加速度就是该点的重力加速度。
六、双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。
设双星的两子星的质量分别为M1和M2,相距L,M1和M2的线速度分别为v1和v2,角速度分别为ω1和ω2,由万有引力定律和牛顿第二定律得:M1:M2:相同的有:周期,角速度,向心力,因为,所以轨道半径之比与双星质量之比相反:线速度之比与质量比相反:七、宇宙航行:1、卫星分类:侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……3、卫星轨道:可以是圆轨道,也可以是椭圆轨道。
最新人教版高中物理必修2第六章《万有引力与航天》本章小结
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整合提升知识网络⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=⎪⎩⎪⎨⎧===⎩⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧R GMT h T s m v s km v s km v r Mm G F 32232124:24:/97.16/2.11/9.7:::π高度周期轨道定点于赤道正上方地球同步卫星第三宇宙速度第二宇宙速度第一宇宙速度宇宙速度万有引力提供几心力人造卫星人造卫星与宇宙速度冥王星海王星预测未知天体密度计算中心天体的质量和律的应用万有引力定间两质点或两均匀球体之适用条件万有引力定律科学家的种种猜想万有引力定律的发现周期定律面积定律轨道定律开普勒行星运动定律哥白尼的日心说托勒密的地心说认识人类对行星运动规律的天航与力引有万 重点突破一、开普勒行星运动定律【例1】 理论证明,开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,而且也适用于卫星绕行星的运动,只不过此时23TR =k′中的恒量k′与行星中的比例不一样.已知月球绕地球运转的半径为地球半径的60倍,运行周期为27天,应用开普勒定律计算,在地球赤道上空多高处的卫星可以随地球一起转动,就像是留在天空中不动一样?(已知地球半径为6.4×103 km ) 解析:根据题意我们知道所求解的卫星也就是常说的地球同步卫星,从而可以知道它的周期为1天,轨道的中心也即地心,我们只要计算出轨道的半径,即可求解.设月球和人造卫星的周期分别为T 1、T 2,轨道半径分别为R 1、R 2.由开普勒第三定律,可得22322131T R T R =,R 2=322221)(T T ·R 1,代入数据得R 2=32)271(×60R 地=4.27×104 km ,卫星在地球赤道上方的高度h=R 2-R 地=3.63×104 km .答案:3.63×104 km二、万有引力定律及其应用【例2】在天体演变过程中,红色巨星发生“超新星爆炸”后,可以形成中子星(电子被迫同原子核中的质子相结合而形成中子),中子星具有极高的密度.(1)若已知某中子星的密度为1017 kg/m 3,该中子星的卫星绕它做圆轨道运动,试求该中子星的卫星运行的最小周期.(2)中子星也在绕自转轴自转,若某中子星的自转角速度为6.28×30 rad /s ,若想使该中子星不因自转而被瓦解,则其密度至少为多大?(假设中子星是通过中子间的万有引力结合成球状星体,引力常量G=6.67×10-11 N·m 2/kg 2)解析:设中子星质量为M ,半径为R ,密度为ρ,自转角速度为ω.(1)假设有一颗质量为m 的卫星绕中子星运行,运行半径为r ,则有F 引=F 向 即2r Mm G =mω2r=r Tm 224π 要使T 最小,即要求r=R 此时有R TR GM 2224π= 所以M=2324GT R π. 所以,ρ=23334GTR Mππ=,因此,T=1.2×10-3 s. (2)在中子星表面取一质量微小的部分m .故中子星剩余部分的质量仍认为M ,要使中子星不被瓦解,即要求M 与m 间万有引力大于m 绕自转轴自转的向心力,则2RMm G≥mω2R 又因ρ=334R M π 所以gπωρ432≥≈1.3×1014 kg/m 3. 答案:1.3×1014 kg/m 3三、万有引力定律的综合应用【例3】据美联社2002年10月7日报道,天文学家在太阳系的9大行星之外,又发现了一颗比地球小得多的新行星,而且还测得它绕太阳公转的周期约为288年.若把它和地球绕太阳公转的轨道都看作圆,问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍?(最后结果可用根式表示)解析:设太阳的质量为M ,地球的质量为m 0,绕太阳公转的周期为T 0,与太阳的距离为R 0;新行星的质量为m ,绕太阳公转的周期为T ,与太阳的距离为R ,根据万有引力提供它们公转的向心力得2R Mm G =m(T π2)2R ,200R Mm G =m 0(02T π)2R 0联立解得3200)(T T R R =,又已知T=288年,T 0=1年,所以有0R R =44或32288. 答案:44或32288【例4】一卫星绕某行星做匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g 行,行星的质量M 与卫星的质量m 之比为M /m=81,行星的半径R 行与卫星的半径R 卫之比为R 行/R 卫=3.6,行星与卫星之间的距离r 与行星的半径R 行之比为r /R 行=60,设卫星表面的重力加速度为g 卫,则在卫星表面,有:2rMm G =mg 卫……经过计算得出,卫星表面重力加速度为行星表面重力加速度的36001.上述结论是否正确?若正确,列式证明;若错误,求出正确结果. 解析:公式2r Mm G =mg 卫中的g 卫并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度.所以正确的解法是:2行R M G =g 行,2)(卫行行卫R R M m g g ⨯==0.16. 答案:所得的结果是错误的,正确结论是g 卫=0.16g 行四、人造地球卫星【例5】若人造卫星绕地球做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )A .卫星的轨道半径越大,它的运行速度越大B .卫星的轨道半径越大,它的运行速度越小C .卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越大D .卫星的质量一定时,轨道半径越大,它需要的向心力越小解析:根据v=R GM ,可知B 项正确.卫星运动的向心力等于地球与卫星间的万有引力,即F 向=F 引=2RMm G ,当质量m 一定时,轨道半径越大,则向心力越小. 答案:BD【例6】火星有两颗卫星,分别是火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆.已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则这两颗卫星相比( )A .火卫一距火星表面较近B .火卫二的角速度较大C .火卫一的运动速度较大D .火卫二的向心加速度较大解析:根据r=3224πGMT 可知A 正确.由ω=T π2可知B 错误.根据v=r GM 可知C 正确.再由a=2r M G 可知D 错误. 答案:AC。
物理万有引力与航天重点知识归纳
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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 =⇒=。
高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结参考资料
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万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物: 托勒密 (欧多克斯、亚里士多德)2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (布鲁诺被烧死、伽利略) 二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v v >远近开普勒第三定律:K —与中心天体质量有关,与环绕星体无关的物理量;必须是同一中心天体的星体才可以列比例,太阳系:333222===......a a a T T T 水火地地水火 三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。
K T R =23 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝' 2r MmF ∝2r Mm G F = 2、表达式:221rm m GF = 3、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,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
4.引力常量:G=6.67×10-11N/m 2/kg 2,牛顿发现万有引力定律后的100多年里,卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。
5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算。
②对于质量分布均匀的球体,公式中的r 就是它们球心之间的距离。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离。
④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离。
6、推导:2224mM G m R R T π= ⇒ 3224R GMT π=四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处,质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r 处,质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。
五、黄金代换六、 双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象,叫双星。
完整版人教版必修二第六章:万有引力与航天简明实用笔记知识要点
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一、行星的运动——开普勒三定律 (察看到的,不是实验定律)(环绕,中心天体可视为不动)1、开普勒第必定律——轨道定律(圆周模型)全部的行星环绕太阳运行的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
2、开普勒第二定律——面积定律(v 1r 1 v 2 r 2 )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。
依据开普勒第二定律可得,行星在远日点的速率较小,在近期点的速率较大。
3、开普勒第三定律——周期定律(a 3 k )T 2全部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。
( a 表示椭圆的半长轴, T 代表公转周期, 同一中心天体 k 是定值 r 3GM T2k42)明显 k 是一个与行星自己没关的量,只与中心体有关 。
开普勒第三定律对全部行星都合用。
对于同一颗行星的卫星,也切合这个运动规律。
二、万有引力定律1、定律的推导。
2、定律的内容:自然界中任何两个物体都互相吸引,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: F Gm 1m 2(× 10-112/kg 2. )r 24、万有引力定律公式的合用条件:①质点间 (对于相距很远因此可以看作质点的物体)思虑:在公式中,当 r →0 时, →∞能否有意义?F②对平均的球体 ,可以看作是质量会合于球心上的质点,这是一种等效的简化办理方法。
③不是质点也不可以视为质点的 不可以直接 用公式,但可采纳 微积分 的思想间接求!5、万有引力定律说明①引力的方向 ——两质点的连线上。
②为引力常量 G ——在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距 1m 时的互相作用力, 其数值与单位制有关。
在 SI 制中, G = 6.67 × 10-11N · m 2/kg 2,1687 年牛顿宣布规律,而 1798 年英卡文迪许完成实验之时测定。
卡被称为称出地球质量的人 . 精度不高,可取来运算③一致单位 ——在运用万有引力定律计算时,公式中各量的单位须一致使用国际单位制。
万有引力与航天知识点归纳
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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()。
完整版万有引力与航天重点知识归纳

2万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) (2)(3) 3 T 2 k第一定律 第二定律 第三定律 (轨道定律) (面积定律) (周期定律) :所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆」阳处在椭圆的一个焦点上。
: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。
: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, 。
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3不变,行星或卫星做匀速圆周运动; ③R 3 k , R ――轨道半径。
2.万有引力定律(1)(2) 内容:万有引力F 与m 1m 2成正比,与r 2成反比。
公式:F G m 1m 2 , G 叫万有引力常量, G 6.67 10 11N 2r 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 指质点到球心间的距离。
m 2 /kg 2。
表达式:(3)球体和球外一个质点,(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 f ,如图所示。
C Mm mg G —- m R 2物体随地球自转所需的向心力①在赤道上,F=F 向+mg ,即 2R ; r 指两球心间的距离; ②在两极F=mg ,即G MmmgR;故纬度越大, 重力加速度越大。
③一个均匀mg ,另一个是由以上分析可知,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, MmGVmgGM ;在地球表面高度为 h 处:G Mm mg g GM ,所以g R 2 g ,随高度的增加,重力加速度减小。
G (R h)2 mgh gh (R h)2 gh ^^^g 考点二、万有引力定律的应用一一求天体质量及密度 M 生工,再根据 GT 2 1. T 、r 法: _ Mm G- 2 mr(—)2 V 4 R 3, 33GT^R 33r 3 ,当 r=R 时,2. R 法: Mm mg R 2g ,再根据 R 3, 3g 4 GR3. r法:G MI r2 v m-r2rv G4. T 法:2m v,G 2 r rMm 2 mr(〒)v 3T 2 G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Mmrng g 罟。
(完整版)万有引力与航天重点知识归纳
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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 =⇒=。
高中物理必修二第六章万有引力与航天知识点归纳与重点题型总结
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高中物理必修二第六章万有引力与航天 知识点归纳与重点题型总结一、行星的运动1、 开普勒行星运动三大定律 ①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。
推论:近日点速度比较快,远日点速度比较慢。
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它的公转周期的二次方的比值都相等。
即: 其中k 是只与中心天体的质量有关,与做圆周运动的天体的质量无关。
推广:对围绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。
K 取决于中心天体的质量例.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 。
二、万有引力定律1、万有引力定律的建立①太阳与行星间引力公式 ②月—地检验③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量G 2、万有引力定律①内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量1m 和2m 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
即: ②适用条件(Ⅰ)可看成质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离。
(Ⅱ)质量分布均匀的两球体间,r 为两个球体球心间的距离。
③运用(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,一般情况下,可认为重力和万有引力相等。
忽略地球自转可得: 例.设地球的质量为M ,赤道半径R ,自转周期T ,则地球赤道上质量为m 的物体所受重力的大小为?(式中G 为万有引力恒量)(2)计算重力加速度地球表面附近(h 《R ) 方法:万有引力≈重力 地球上空距离地心r=R+h 处 方法: 在质量为M ’,半径为R ’的任意天体表面的重力加速度''g 方法:(3)计算天体的质量和密度利用自身表面的重力加速度:利用环绕天体的公转: 等等(注:结合 得到中心天体的密度)例.宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度V 0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 。
(完整版)万有引力与航天重点知识、公式总结.docx
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万有引力与航天重点规律方法总结一 .三种模型1.匀速圆周运动模型:无论是自然天体 (如地球、月亮 )还是人造天体 (如宇宙飞船、人造卫星 )都可看成质点,围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动2.双星模型:将两颗彼此距离较近的恒星称为双星 ,它们相互之间的万有引力提供各自转动的向心力。
3.“天体相遇”模型:两天体相遇,实际上是指两天体相距最近。
二.两种学说1.地心说:代表人物是古希腊科学家托勒密2/日心说:代表人物是波兰天文学家哥白尼三.两个定律1.开普勒定律:第一定律(又叫椭圆定律):所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上第二定律(又叫面积定律):对每一个行星而言,太阳和行星的连线,在相等时间内扫过相同的面积。
第三定律(又叫周期定律):所有行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴R的三次方跟公转周期 T 的二次方的比值都相等。
3表达式为: R K (K GM k 只与中心天体质量有关的2 2 )T4定值与行星无关2.牛顿万有引力定律1687 年在《自然哲学的数学原理》正式提出万有引力定律⑴ .内容 : 宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间引力的方向在它们的连线上,引力的大小跟它们的质量的乘积成正比,跟它们之间的距离的二次方成反比.⑵ .数学表达式 :F 万G Mm2r⑶ . 适用条件 :a. 适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用。
(两物体为均匀球体时,r 为两球心间的距离)b.当r0 时,物体不可以处理为质点,不能直接用万有引力公式计算c.认为当r0 时,引力 F的说法是错误的⑷.对定律的理解a.普遍性:任何客观存在的有质量的物体之间都有这种相互作用力b.相互性:两个物体间的万有引力是一对作用力和反作用力,而不是平衡力关系。
c.宏观性:在通常情况下万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间 ,它的存在才有实际意义..与所在d.特殊性 :两个物体间的万有引力只与它们本身的质量、它们之间的距离有关空间的性质无关,与周期及有无其它物体无关.( 5)引力常数G:11 2 2①大小: G6.6710Nm / kg ,由英国科学家卡文迪许利用扭秤测出②意义:表示两个质量均为1kg 的物体,相距为1 米时相互作用力为:116.6710N四.两条思路:即解决天体运动的两种方法m v 2 mr 4 21. 万有引力提供向心力:F万F向即: F 万G Mmma n mr 2r 2rT 22.天体对其表面物体的万有引力近似等于重力:Mm m gGR 2gR 2 (又叫黄金代换式)即 GM注意:gGM2①地面物体的重力加速度:2≈ 9.8m/sR②高空物体的重力加速度:'GM2g( Rh ) 2 9.8m/s'2g③关系 :Rg(Rh) 2五.万有引力定律的应用1.计算天体运动的线速度、角速度、周期、向心加速度。
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辽宁省示范性高中瓦房店市第八高级中学高一物理导学案主备人:伦论审核人:姜慎明蔡艳科WFD8G1—WLBX2—FX2高中物理必修二第六章万有引力与航天知识点归纳与重点题型总结一、行星的运动1、开普勒行星运动三大定律①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。
推论:近日点速度比较快,远日点速度比较慢。
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它的公转周期的二次方的比值都相等。
即: a3k其中 k 是只与中心天体的质量有关,与做圆周运动的天体的质量无关。
T 2推广:对围绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。
K 取决于中心天体的质量例. 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。
二、万有引力定律1、万有引力定律的建立G Mm①太阳与行星间引力公式F②月—地检验r 2③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量 G6.67 10 11 N m2 / kg2 2、万有引力定律G①内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和 m2的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
即:m1m2F G②适用条件r 2(Ⅰ)可看成质点的两物体间,r为两个物体质心间的距离。
(Ⅱ)质量分布均匀的两球体间,r 为两个球体球心间的距离。
③运用(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,一般情况下,可认为重力和万有引力相等。
忽略地球自转可得:mg G Mm2R例.设地球的质量为 M,赤道半径 R,自转周期 T,则地球赤道上质量为 m的物体所受重力的大小为?(式中 G为万有引力恒量)( 2)计算重力加速度mg G Mm 地球表面附近( h《 R)方法:万有引力≈重力MmR2地球上空距离地心 r=R+h 处方法:mg'G(R h) 2在质量为 M’,半径为 R’的任意天体表面的重力加速度g''''M'' m方法:Gmg''2R(3)计算天体的质量和密度利用自身表面的重力加速度: GMmmgR2利用环绕天体的公转:Mm v 2m2r42等等G2m m 2 rr r T(注:结合M4R3 得到中心天体的密度)3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。
人教版物理必修二第六章-万有引力与航天知识总结
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GgR M R MmG mg 22==第六章 万有引力与航天(1)开普勒行星运动定律适用于一切行星(卫星)绕恒星(行星)运动的情况; (2)不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的; (3;(4k 值只与中心天体有关。
引力和重力的关系1、在两极或不考虑地球自转:重力和万有引力相等2R Mm Gmg =2、赤道位置向F mg R MmG+=2 3、重力加速度与高度的关系万有引力定律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m 1和m 2的乘积成正比、与它们之间距离r 的二次方成反比。
2.公式:122m mF G r=(G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2)。
G 物理意义:引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg 的质点相距1 m 时的相互吸引力。
3.适用范围:(1)质点间引力的计算;(2)质量分布均匀的球体,r 是球体球心间的距离;(3)一均匀球体与球外一个质点间的万有引力的计算,r 是球心到质点的距离; (4)两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,r 为两物体质心间的距离。
计算天体的质量和密度1、忽略天体自转,天体表面重力和万有引力相等:2、测出卫星绕天体做匀速圆周运动的半径r 和周期T 。
2RMmG mg =2)(h R Mm Gg m +='(1)由2224πMm r G m r T=得天体的质量2324πr M GT =。
(2)若已知天体的半径R ,则天体的密度32333π=4π3M M r V GT R R ρ==。
若卫星绕中心天体表面运行,轨道半径r =R ,则有23πGT ρ=,224πRM GT =。
人造地球卫星一、卫星的动力学规律由万有引力提供向心力,222n 224πMm v r G ma m m r m r r Tω====。
二、卫星的各物理量随轨道半径变化的规律1.线速度v :由22Mm v G m r r =得v =r 越大,v 越小;r 越小,v越大。
高中物理必修二知识点总结(万有引力)
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高中物理必修二知识点总结(万有引力)高中物理必修二学问点总结第六章万有引力与航天名目行星的运动太阳与行星间的引力万有引力定律万有引力理论的成就宇宙航行经典力学的局限性第六章万有引力与航天8.放射速度:采纳多级火箭放射卫星时,卫星脱离最终一级火箭时的速度。
运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度。
当卫星“贴着”地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s。
卫星环绕地球飞行的最大运行速度。
地球上放射卫星的最小放射速度。
其次宇宙速度(脱离速度):11.2km/s。
使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运行,从地球表面放射所需的最小速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s。
使人造卫星摆脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,从地球表面放射所需要的最小速度。
第七章机械能守恒定律如何学好高中物理高中物理提分(方法)高中物理的的考试的难度比较大,理解起来比较难,但是想要在高考的时候取得抱负的成果需要大家重视物理考试的学习加强备考,下面我为大家供应如何学好高中物理,盼望对大家有所关心。
注意对物理教材的理解高中物理的考试其实只要是将书本上的内容能够透彻理解之后,考试难度就不会很大了,由于考试超纲的内容比较少,都是在教材的基础上进行出题的,所以大家在备考的时候肯定要注意物理教材的学习,对物理教材的学习并不只是看书这么简洁,肯定要全面的把握,理解其含义,并且将书中的物理例题自己做一遍,然后再去听老师的讲解,加深物理的备考印象,在对物理教材的学习过程中假如消失不理解的考试内容,肯定要准时找物理老师沟通,让其关心讲解,由于特殊是对理科的学习,肯定不要积压物理问题,一旦积压下来了再想跟上考试进度就特别的困难了。
要学会记物理笔记由于物理的学问点比较宽泛简单,在老师讲课的时候会为我们拓展学问点,当时我们有所把握,但是在过后的时候可能就忘了老师讲课的思路了,所以在物理学习的过程中学会记物理笔记是特别重要的事情,对物理学问点全面的诠释,通过物理笔记理清学问点之间的规律结构。
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高中物理必修二第六章万有引力与航天 知识点归纳与重点题型总结一、行星的运动1、 开普勒行星运动三大定律 ①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。
推论:近日点速度比较快,远日点速度比较慢。
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它的公转周期的二次方的比值都相等。
即: 其中k 是只与中心天体的质量有关,与做圆周运动的天体的质量无关。
推广:对围绕同一中心天体运动的行星或卫星,上式均成立。
K 取决于中心天体的质量例.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 。
二、万有引力定律1、万有引力定律的建立①太阳与行星间引力公式 ②月—地检验③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量G 2、万有引力定律①内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量1m 和2m 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的二次方成反比。
即: ②适用条件(Ⅰ)可看成质点的两物体间,r 为两个物体质心间的距离。
(Ⅱ)质量分布均匀的两球体间,r 为两个球体球心间的距离。
③运用(1)万有引力与重力的关系:重力是万有引力的一个分力,一般情况下,可认为重力和万有引力相等。
忽略地球自转可得: 例.设地球的质量为M ,赤道半径R ,自转周期T ,则地球赤道上质量为m 的物体所受重力的大小为?(式中G 为万有引力恒量)(2)计算重力加速度地球表面附近(h 《R ) 方法:万有引力≈重力 地球上空距离地心r=R+h 处 方法: 在质量为M ’,半径为R ’的任意天体表面的重力加速度''g 方法:(3)计算天体的质量和密度利用自身表面的重力加速度:利用环绕天体的公转: 等等(注:结合 得到中心天体的密度)例.宇航员站在一星球表面上的某高处,以初速度V 0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2M ma=m m F G rπω⎛⎫= ⎪⎝⎭222v 2一条龙:==mr =mr rT “地上”:万有引力近似等于重力 2GM gR 黄金代换:=(4)双星:两者质量分别为m 1、m 2,两者相距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: 三、宇宙航行1、人造卫星的运行规律32a k T =2Mm F G r =11226.6710/G N m kg -=⨯⋅122m m F G r =2R Mm G mg =2')(h R MmGmg +=2''''''R m M G mg =mg R MmG =2r Tm r m r v m r Mm G 222224πω===334R M πρ⋅=122121m m v v R R ==2RMmG mg =rT mr m rv mr Mm G 222224πω===P例.两颗人造卫星A、BTA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为()2、宇宙速度第一宇宙速度:V1=7.9km/s 第二宇宙速度:V2=11.2km/s 第三宇宙速度:V3=16.7km/s注:(1)宇宙速度均指发射速度(2)第一宇宙速度为在地面发射卫星的最小速度,也是环绕地球运行的最大速度3、地球同步卫星(通讯卫星)(1)运动周期与地球自转周期相同,且T=24h;(2)运转角速度等于地球自转的角速度,周期等于地球自转的周期;(3)同步卫星高度不变,运行速率不变(因为T不变);(4)同步卫星的轨道平面必须与赤道平面平行,在赤道正上方。
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 等均为定值。
四、小专题剖析1、测天体的质量及密度:继神秘的火星之后,今年土星也成了全世界关注的焦点!经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族。
这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测!若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,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。
试计算土星的质量和平均密度。
2、行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:一卫星绕某行星做匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g0,行星的质量M与卫星的质量m之比M/m=81,行星的半径R0与卫星的半径R之比R0/R=3.6,行星与卫星之间的距离r与行星的半径R0之比r/R0=60。
设卫星表面的重力加速度为g,则在卫星表面有mgrGMm=2……3、人造卫星、宇宙速度:将卫星发射至近地圆轨道1(如图所示),然后再次点火,将卫星送入同步轨道3。
轨道1、2相切于Q点,2、3相切于P点,则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是:A.卫星在轨道3上的速率大于轨道1上的速率。
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度。
C.卫星在轨道1上经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度。
D.卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。
4、双星问题:【例4周期相同的匀速圆周运动。
现测得两星中心距离为R,其运动周期为T,求两星的总质量。
5、有关航天问题的分析:无人飞船“神州二号”曾在离地高度为H=3. 4⨯105m的圆轨道上运行了47小时。
求在这段时间内它绕行地球多少圈?(地球半径R=6.37⨯106m,重力加速度g=9.8m/s2)22(1) :M m vG m vr r==卫地卫由得22(2) :M mG m rrωω==卫地卫由得22242(3) :M mG m r Tr Tπ==卫地卫由得rmrmvmGMm2222)2(πω===四、针对训练1.利用下列哪组数据,可以计算出地球质量:()A.已知地球半径和地面重力加速度B.已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期C.已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量D.已知同步卫星离地面高度和地球自转周期2.“探路者”号宇宙飞船在宇宙深处飞行过程中,发现A、B两颗天体各有一颗靠近表面飞行的卫星,并测得两颗卫星的周期相等,以下判断错误的是A.天体A、B表面的重力加速度与它们的半径成正比B.两颗卫星的线速度一定相等C.天体A、B的质量可能相等D.天体A、B的密度一定相等3.已知某天体的第一宇宙速度为8 km/s,则高度为该天体半径的宇宙飞船运行速度为A.22km/s B.4 km/sC.42 km/s D.8 km/s4.2002年12月30日凌晨,我国的“神舟”四号飞船在酒泉载人航天发射场发射升空,按预定计划在太空飞行了6天零18个小时,环绕地球108圈后,在内蒙古中部地区准确着陆,圆满完成了空间科学和技术试验任务,为最终实现载人飞行奠定了坚实基础.若地球的质量、半径和引力常量G均已知,根据以上数据可估算出“神舟”四号飞船的A.离地高度B.环绕速度C.发射速度D.所受的向心力5.现代观测表明,由于引力作用,恒星有“聚集”的特点。
众多的恒星组成不同层次的恒星系统,最简单的恒星系统是两颗互相绕转的双星,如图7-12所示,两星各以一定速率绕其连线上某一点匀速转动,这样才不至于因万有引力作用而吸引在一起。
已知双星质量分别为m1、m2,它们间的距离始终为L,引力常量为G,求:(1) 双星旋转的中心O到m1的距离;(2) 双星的转动周期。
6.(1998年全国卷)宇航员站在某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。
7.(2004年全国理综第23题,16分)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来。
假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力。
已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T。
火星可视为半径为r0的均匀球体。
图7-12。