高中物理萬(wàn)有引力與航天

1、-WORD格式 - 可編輯 -萬(wàn)有引力與航天一、萬(wàn)有引力定律1. 萬(wàn)有引力定律的內(nèi)容和公式宇宙間的一切物體都是相互吸引的，兩個(gè)物體間的引力的大小，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。公式：11.221m2，其中 6.67×10N m /kg, 叫萬(wàn)有引力常量。FmGGr 22. 適用條件：公式適用于質(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)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)。均勻球體可視為質(zhì)點(diǎn)，r 是兩球心間的距離。二、應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)1. 基本方法：把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需的向心力由萬(wàn)有引力提供。Mmv22R2 22G = m= m=m(

2、) R = m(2 f ) RR2RT應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算。2. 天體質(zhì)量 M 、密度的估算：測(cè)出衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R 和周期 T，由Mm 22R得4 2R3，Gm()M2R2TGT M=M=3. （ R 為天體的半徑）3 R30V4GT2 R033R0當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面繞天體運(yùn)行時(shí)，R=R 0，則3GT 23.衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑R 的關(guān)系（ 1）由GMm =v 2 得vGM ,R 越大， v 越小。R2mRR（ 2）由Mm m 2 R ，得GMG R2R3（ 3）由G Mm m(22，得4 2R3)RTR2TGM，R 越大，越小。,R 越

3、大， T 越小。4. 三種宇宙速度（ 1）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）： v1 7.9km/s，是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。（ 2）第二宇宙速度（脫離速度）： v2 11.2km/s，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。（ 3）第三宇宙速度（逃逸速度）： v3 16.7km/s，使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射-WORD格式 - 可編輯 -速度。5. 地球同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星，是相對(duì)于地面靜止的，和地球自轉(zhuǎn)具有同周期的衛(wèi)星，T24h 。同步衛(wèi)星必須位于赤道正上方距地面高度h3.6 × 104km 處。易錯(cuò)現(xiàn)象1. 不能搞清萬(wàn)有引力與重力間的關(guān)系。在地面附近的物體的萬(wàn)有引力近似等于

4、物體的重力，即 F 萬(wàn) mg ，主要用于計(jì)算涉及重力加速度的問(wèn)題。2.在把天體（或衛(wèi)星）的運(yùn)動(dòng)看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能熟練運(yùn)用F 萬(wàn) F 向 ，不能熟練計(jì)算天體的質(zhì)量、密度及討論衛(wèi)星的速度、角速度、周期隨軌道半徑變化而變化等問(wèn)題。例：假如一做圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來(lái)的2 倍，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，則 A根據(jù)公式v= r ，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度增大到原來(lái)的2 倍。D根據(jù)上述選項(xiàng)B 和 C 給出的公式，可知衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的線速度將減【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：選擇A，B，C所以選擇A ， B，C 正確。A， B， C 中的三個(gè)公式確實(shí)是正確的，但使用過(guò)程中A，【正確解答】正確選項(xiàng)為C， D。A 選項(xiàng)中線速度與半徑成正比是在角速度一定的情況下。而r 變化時(shí)，角速度也變。所-WORD格式 - 可編輯 -以此選項(xiàng)不正確。同理B 選項(xiàng)也是如此，F(xiàn) 1/r 2 是在v 一定時(shí)，但此時(shí)v 變化，故B 選項(xiàng)錯(cuò)。而C 選項(xiàng)中