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文檔簡介

高中物理——萬有引力與航天知識點總結一、開普勒行星運動定律（1）所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上。（2）對于每一顆行星，太陽和行星的聯線在相等的時間內掃過相等的面積。（3）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。二、萬有引力定律1．內容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的質量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比．2．公式：F＝Gm1m2/r^2，其中G＝6.67×10－11N·m2/kg2，稱為萬有引力常量。3．適用條件：嚴格地說公式只適用于質點間的相互作用，當兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時，公式也可近似使用，但此時r應為兩物體重心間的距離。對于均勻的球體，r是兩球心間的距離。三、萬有引力定律的應用1．解決天體(衛星)運動問題的基本思路(1)把天體(或人造衛星)的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供，關系式：F＝Gm1m2/r^2＝mv^2/r＝mω2r＝m(2π/T)2r(2)在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球對物體的萬有引力，即mg＝Gm1m2/r^2，gR2＝GM.2．天體質量和密度的估算通過觀察衛星繞天體做勻速圓周運動的周期T，軌道半徑r，由萬有引力等于向心力，即Gr2(Mm)＝mT2(4π2)r，得出天體質量M＝GT2(4π2r3).(1)若已知天體的半徑R，則天體的密度ρ＝V(M)＝πR3(4)＝GT2R3(3πr3)(2)若天體的衛星環繞天體表面運動，其軌道半徑r等于天體半徑R，則天體密度ρ＝GT2(3π)可見，只要測出衛星環繞天體表面運動的周期，就可求得天體的密度．3．人造衛星(1)研究人造衛星的基本方法這是物體掙脫地球引力束縛的最小發射速度．若11.2km/s≤v<16.7km/s，物體繞太陽運行．③第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝16.7km/s這是物體掙脫太陽引力束縛的最小發射速度。若v≥16.7km/s，物體將脫離太陽系在宇宙空間運行。題型：1．求星球表面的重力加速度在星球表面處萬有引力等于或近似等于重力，則：GMm/r^2＝mg，所以g＝GM/r^2(R為星球半徑，M為星球質量)．由此推得兩個不同天體表面重力加速度的關系為：g2(g1)＝R12(R22)·M2(M1).2．求某高度處的重力加速度若設離星球表面高h處的重力加速度為gh，則：GMm/(R+h)^2＝mgh，所以gh＝GM/(R+h)^2，可見隨高度的增加重力加速度逐漸減小。3．近地衛星與同步衛星(1)近地衛星其軌道半徑r近似地等于地球半徑R，其運動速度v＝R(GM)＝7.9km/s，是所有衛星的最大繞行速度；運行周期T＝85min，是所有衛星的最小周期；向心加速度a＝g＝9.8m/s2是所有衛星的最大加速度。(

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