高中物理万有引力部分知识点总结Word版含答案.doc

高中物理万有引力与航天知识点总结一开普勒行星运动定律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对于每一颗行星太阳和行星的联线在相等的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的二次方的比值都相等二万有引力定律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公式其中称为万有引力常量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应为两物体重心间的距离对于均匀的球体是两球心间的距离三万有引力定律的应用解决天体卫星运动问题的基本思路把天体或人造卫星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关系式在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力即天体质量和密度的估算通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期轨道半径由万有引力等于向心力即得出天体质量若已知天体的半径则天体的密度若天体的卫星环绕天体表面运动其轨道半径等于天体半径则天体密度可见只要测出卫星环绕天体表面运动的周期就可求得天体的密度人造卫星研究人造卫星的基本方法看成匀速圆周运动其所需的向心力由万有引力提供向卫星的线速度角速度周期与半径的关系由得故越大越小由得故越大越小由得故越大越大人造卫星的超重与失重人造卫星在发射升空时有一段加速运动在返回地面时有一段减速运动这两个过程加速度方向均向上因而都是超重状态人造卫星在沿圆轨道运动时由于万有引力提供向心力所以处于完全失重状态在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生三种宇宙速度第一宇宙速度环绕速度这是卫星绕地球做圆周运动的最大速度也是卫星的最小发射速度若物体绕地球运行第二宇宙速度脱离速度这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度若物体绕太阳运行第三宇宙速度逃逸速度这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度若物体将脱离太阳系在宇宙空间运行题型求星球表面的重力加速度在星球表面处万有引力等于或近似等于重力则所以为星球半径为星球质量由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为求某高度处的重力加速度若设离星球表面高处的重力加速度为则所以可见随高度的增加重力加速度逐渐减小近地卫星与同步卫星近地卫星其轨道半径近似地等于地球半径其运动速度是所有卫星的最大绕行速度运行周期是所有卫星的最小周期向心加速度是所有卫星的最大加速度地球同步卫星的五个一定周期一定距离地球表面的高度一定线速度一定角速度一定向心加速度一定