必修二万有引力与航天知识点总结完整版

PAGE3-第六章万有引力与航天知识点总结一.万有引力定律：①内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量和的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。即：其中G=6.67×10－11N·m2/kg2②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：二.重力和地球的万有引力：1.地球对其表面物体的万有引力产生两个效果：（1）物体随地球自转的向心力：F向=m·R·（2π/T0）2，很小。由于纬度的变化，物体做圆周运动的向心力不断变化，因而表面物体的重力随纬度的变化而变化。（2）重力约等于万有引力：在赤道处：，所以，因地球自转角速度很小，，所以。地球表面的物体所受到的向心力f的大小不超过重力的0.35%，因此在计算中可以认为万有引力和重力大小相等。如果有些星球的自转角速度非常大，那么万有引力的向心力分力就会很大，重力就相应减小，就不能再认为重力等于万有引力了。如果星球自转速度相当大，使得在它赤道上的物体所受的万有引力恰好等于该物体随星球自转所需要的向心力，那么这个星球就处于自行崩溃的临界状态了。在地球的同一纬度处，g随物体离地面高度的增大而减小，即。强调：g=G·M/R2不仅适用于地球表面，还适用于其它星球表面。2.绕地球运动的物体所受地球的万有引力充当圆周运动的向心力，万有引力、向心力、重力三力合一。即：G·M·m/R2=m·a向=mg∴g=a向=G·M/R2一、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推论：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环绕星体才可以列比例，太阳系：a半长轴或半径，T公转周期三、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。（开三）（牛二）（牛三）2、表达式：,r是球心距。3.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。4、适用条件：①万有引力定律公式适用于两个质点间的万有引力大小的计算。万有引力是普遍存在的。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。①③①③②④①④⑤①⑤注意：（1）R为球心距，r为圆周运动的环绕半径。双星，三星系统，其他情况。g与r必须一一对应。（2）“粘在地球上的物体”随地球一起自转的，两极：赤道：（3）中心天体外“飘着”的星体，“粘”在中心天体上的物体（随中心天体一起自转的），若题干条件“忽略中心天体自转”，则。（4）黄金代换，（5）同一中心天体的环绕星体（靠万有引力提供向心力的做圆周运动的星体，必须是“飘”起来的，赤道上的物体跟同步卫星比较不可以用此结论）赤道上物体与头顶同步卫星比较：七、典型卫星：1、近地卫星：通常把高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道，500千米~2000千米高的轨道称为中轨道。中、低轨道合称为近地轨道。在高中物理中，近地卫星环绕半径R≈R地=6400Km，（所有卫星中最小周期）2、同步卫星：相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通讯卫星。特点：运行方向与地球自转方向一致（自西向东）。周期与地球自转周期相同，T=24小时。角速度等于地球自转角速度。所有卫星都在赤道正上方，轨道平面与赤道平面共面。高度固定不变，离地面高度h=36000km。三颗同步卫星作为通讯卫星，则可覆盖全球（两级有部分盲区）地球所有同步卫星，T、ω、v、h、均相同，m可以不同。3、扩展：（1）变轨问题：从内往外为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道。（内轨道加速到达外轨道）（同一位置，a相