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文档简介
1、万有引力定律知识点班级:姓名:一、三种模型1、匀速圆周运动模型:无论自然天体还是人造天体都可以看成质点,围绕中心天体做匀速圆周运动。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、两个定律第一定律(椭圆定律):所有行星绕太阳的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的每一个焦点上。第二定律(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(周期定律):所有行星绕太阳运动的椭
2、圆轨道半长轴R的三次方跟公转周期T的二次方的比值都相等。(表达式Z2=k,k只与中心天体质量有关)R3四、基础公式线速度:v=;=年=2nrf=2兀m角速度:3=琴=攀=2好=2兀n向心力:F=m®2r=m(血)2r=m(2*n:f)2r=m(2nn)2r=m込mavTr向心加速度:a=2r=(航)2r=(2nf)2r=(2nn)2r=述=3vTr五、两个基本思路Mmv24兀21.万有引力提供向心力:G=m=m32r=mr=mar2rT22忽略地球自转的影响:GMm二mg(GM二gR2,黄金代换式)R2六、测量中心天体的质量和密度测质量:GMmgR21. 已知表面重力加速度g,和地球
3、半径Ro(二mg,则M=)一般用于地球R2GMm4n24n2r32. 已知环绕天体周期T和轨道半径r。(G=mr,则M=)r2T2GT2Mmv2v2r3. 已知环绕天体的线速度v和轨道半径ro(G=m,则M)r2rGMm32r34. 已知环绕天体的角速度3和轨道半径r(G二m32r,则M=一r2G2兀r_Mmv2Tv35. 已知环绕天体的线速度v和周期T(v二,G=m,联立得M)Tr2r2兀G测密度:已知环绕天体的质量m、周期T、轨道半径r。中心天体的半径R,求中心天体的密度P解:由万有引力充当向心力4n2r3GT24=PV=卩3欣33兀r3联立两式得:P=GT示联立得g'与g的关系:
4、gR2(R+h)2当R=r时,有P=GT24注:R中心天体半径,r轨道半径,球体体积公式V=-兀R3七、星球表面重力加速度、轨道重力加速度问题1.在星球表面:mg=GM(g为表面重力加速度,R为星球半径)R22离地面高h:mg'=警(g'为h高处的重力加速度)(R+h)2八、卫星绕行的向心加速度、速度、角速度、周期与半径的关系MmM1.G=ma,则a=G(卫星离地心越远,向心加速度越小)r2r2小Mmv22.G=mr2r则v=:空(卫星离地心越远,它运行的速度越小)r小Mm3.G=mw2r,r2(卫星离的心越远,它运行的角速度越小)Mm4兀24兀2r34=Fr,则T=t时(卫星离的心越远,它运行的周期越大)九、三大宇宙速度第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s,所有人造卫星的最小发射速度,也是最大的运行速度。第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s,发射脱离地球引力的人造行星所需最小发射速度。第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s,发射脱离太阳引力的人造恒星所需最小发射速度。十、计算第一宇宙速度(环绕速度)简单说就是卫星或行星贴近中心天体表面的飞行速度,这时卫星或行星高度忽略,即r=R方法一:根据中
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