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【第1篇 高中物理必修二《萬(wàn)有引力與航天》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高中物理必修二《萬(wàn)有引力與航天》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律
（1）、所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，
（2）、對(duì)于每一顆行星，太陽(yáng)和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積，
（3）、所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。
二、萬(wàn)有引力定律
1、內(nèi)容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的，兩個(gè)物體間的引力大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比、
2、公式：f＝gr2m1m2，其中g(shù)＝6.67×10－11 n·m2/kg2，稱為引力常量、
3、適用條件：嚴(yán)格地說(shuō)公式只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用，當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的'大小時(shí)，公式也可近似使用，但此時(shí)r應(yīng)為兩物體重心間的距離、對(duì)于均勻的球體，r是兩球心間的距離、
三、萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用
1、解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路
(1)把天體(或人造衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬(wàn)有引力提供，關(guān)系式：gr2mm＝mrv2＝mω2r＝mt2π2r.
(2)在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，即mg＝gr2mm，gr2＝gm.
2、天體質(zhì)量和密度的估算通過(guò)觀察衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期t，軌道半徑r，由萬(wàn)有引力等于向心力，即gr2mm＝mt24π2r，得出天體質(zhì)量m＝gt24π2r3.
(1)若已知天體的半徑r，則天體的密度ρ＝vm＝πr34＝gt2r33πr3
(2)若天體的衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑r等于天體半徑r，則天體密度ρ＝gt23π可見(jiàn)，只要測(cè)出衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)的周期，就可求得天體的密度、
3、人造衛(wèi)星
(1)研究人造衛(wèi)星的基本方法：看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需的向心力由萬(wàn)有引力提供、gr2mm＝mrv2＝mrω2＝mrt24π2＝ma向、
(2)衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系
①由gr2mm＝mrv2得v＝rgm，故r越大，v越小、
②由gr2mm＝mrω2得ω＝r3gm，故r越大，ω越小、
③由gr2mm＝mrt24π2得t＝gm4π2r3，故r越大，t越大
(3)人造衛(wèi)星的超重與失重
①人造衛(wèi)星在發(fā)射升空時(shí)，有一段加速運(yùn)動(dòng)；在返回地面時(shí)，有一段減速運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)過(guò)程加速度方向均向上，因而都是超重狀態(tài)、
②人造衛(wèi)星在沿圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于萬(wàn)有引力提供向心力，所以處于完全失重狀態(tài)、在這種情況下凡是與重力有關(guān)的力學(xué)現(xiàn)象都會(huì)停止發(fā)生、
(4)三種宇宙速度
①第一宇宙速度(環(huán)繞速度)v1＝7.9 km/s.這是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，也是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度、若7.9 km/s≤v<11.2 km/s，物體繞地球運(yùn)行、
②第二宇宙速度(脫離速度)v2＝11.2 km/s.這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度、若11.2 km/s≤v<16.7 km/s，物體繞太陽(yáng)運(yùn)行、
③第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝16.7 km/s這是物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度、若v≥16.7 km/s，物體將脫離太陽(yáng)系在宇宙空間運(yùn)行、
題型：
1、求星球表面的重力加速度在星球表面處萬(wàn)有引力等于或近似等于重力，則：gr2mm＝mg，所以g＝r2gm(r為星球半徑，m為星球質(zhì)量)、由此推得兩個(gè)不同天體表面重力加速度的關(guān)系為：g2g1＝r12r22·m2m1.
2、求某高度處的重力加速度若設(shè)離星球表面高h(yuǎn)處的重力加速度為gh，則：g(r＋h)2mm＝mgh，所以gh＝(r＋h)2gm，可見(jiàn)隨高度的增加重力加速度逐漸減小、ggh＝(r＋h)2r2.
3、近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星
(1)近地衛(wèi)星其軌道半徑r近似地等于地球半徑r，其運(yùn)動(dòng)速度v＝rgm＝＝7.9 km/s，是所有衛(wèi)星的最大繞行速度；運(yùn)行周期t＝85 min，是所有衛(wèi)星的最小周期；向心加速度a＝g＝9.8 m/s2是所有衛(wèi)星的最大加速度、
(2)地球同步衛(wèi)星的五個(gè)“一定”
①周期一定t＝24 h. ②距離地球表面的高度(h)一定③線速度(v)一定④角速度(ω)一定
⑤向心加速度(a)一定
【第2篇 高三物理萬(wàn)有引力公式總結(jié)
1.開(kāi)普勒第三定律：t2/r3=k(=4π2/gm){r:軌道半徑，t:周期，k:常量(與行星質(zhì)量無(wú)關(guān)，取決于中心天體的質(zhì)量)｝
2.萬(wàn)有引力定律：f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n m2/kg2，方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度：gmm/r2=mg;g=gm/r2 {r:天體半徑(m)，m：天體質(zhì)量(kg)｝
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期：v=(gm/r)1/2;ω=(gm/r3)1/2;t=2π(r3/gm)1/2{m：中心天體質(zhì)量｝
5.第一(二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=(gm/r地)1/2=7.9km/s;v2=11.2km/s;v3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星gmm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/t2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半徑｝
注:
(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬(wàn)有引力提供,f向=f萬(wàn);
(2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空，運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
【第3篇 2023高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)：萬(wàn)有引力與航天
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萬(wàn)有引力與航天
一、知識(shí)點(diǎn)
(一)行星的運(yùn)動(dòng)
1地心說(shuō)、日心說(shuō)：內(nèi)容區(qū)別、正誤判斷
2開(kāi)普勒三條定律：內(nèi)容(橢圓、某一焦點(diǎn)上;連線、相同時(shí)間相同面積;半長(zhǎng)軸三次方、周期平方、比值、定值)、適用范圍
(二)萬(wàn)有引力定律
1萬(wàn)有引力定律：內(nèi)容、表達(dá)式、適用范圍
2萬(wàn)有引力定律的科學(xué)成就
(1)計(jì)算中心天體質(zhì)量
(2)發(fā)現(xiàn)未知天體(海王星、冥王星)
(三)宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的數(shù)值、單位，物理意義(最小發(fā)射速度、環(huán)繞速度;脫離地球引力繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng);脫離太陽(yáng)系)
(四)經(jīng)典力學(xué)的局限性：宏觀(相對(duì)普朗克常量)低速(相對(duì)光速)
二重點(diǎn)考察內(nèi)容、要求及方式
1地心說(shuō)、日心說(shuō)：了解內(nèi)容及其區(qū)別，能夠判斷其科學(xué)性(選擇)
2開(kāi)普勒定律：熟知其內(nèi)容，第三定律考察尤多;適用范圍(選擇)
3萬(wàn)有引力定律的科學(xué)成就：計(jì)算中心天體質(zhì)量、發(fā)現(xiàn)未知天體(選擇)
4計(jì)算中心天體質(zhì)量、密度：重力等于萬(wàn)有引力或者萬(wàn)有引力提供向心力、萬(wàn)有引力的表達(dá)式、向心力的幾種表達(dá)式(選擇、填空、計(jì)算)
5宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的數(shù)值、物理意義(選擇、填空);計(jì)算第一宇宙速度：萬(wàn)有引力等于向心力或重力提供向心力(計(jì)算)
6計(jì)算重力加速度：勻速圓周運(yùn)動(dòng)與航天結(jié)合(或求周期)、平拋運(yùn)動(dòng)與航天結(jié)合(或求高度、時(shí)間)、受力分析(計(jì)算)
7經(jīng)典力學(xué)的局限性：了解其局限性所在，適用范圍(選擇)
