高中物理必修二第六章万有引力与航天复习

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GAGGAGAGGAFFFFAFAF 高中物理必修二第六章

万有引力与航天 知识点归纳与重点题型总结

一、行星的运动

1、 开普勒行星运动三大定律

①第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。

②第二定律（面积定律）：对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

推论：近日点速度比较快，远日点速度比较慢。

③第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。

即： 其中k是只与中心天体的质量有关，与做圆周运动的天体的质量无关。

推广：对围绕同一中心天体运动的行星或卫星，上式均成立。K取决于中心天体的质量

例.有两个人造地球卫星，它们绕地球运转的轨道半径之比是1：2，则它们绕地球运转的周期之比为 。

二、万有引力定律

1、万有引力定律的建立

①太阳与行星间引力公式

②月—地检验 32akT2MmFGr精品文档

GAGGAGAGGAFFFFAFAF ③卡文迪许的扭秤实验——测定引力常量G

2、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1m和2m的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。即：

②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：

例.设地球的质量为M，赤道半径R，自转周期T，则地球赤道上质量为m的物体所受重力的大小为？（式中G为万有引力恒量）

（2）计算重力加速度

地球表面附近（h《R） 方法：万有引力≈重力

地球上空距离地心r=R+h处 方法：

1 高一物理第六章万有引力定律测试

一、选择题

1、下面关于万有引力的说法中正确的是( )

A.万有引力是普遍存在于宇宙空间中所有具有质量的物体之间的相互作用

B.重力和引力是两种不同性质的力

C.当两物体间有另一质量不可忽略的物体存在时，则这两个物体间万有引力将增大

D.当两个物体间距为零时，万有引力将无穷大

2、地球表面的重力加速度为g0，物体在距地面上方3R处(R为地球半径)的重力加速度为g，那么两个加速度之比g／g0等于 ( )

A.1:1 B.1:4 C.1:9 D.1:16

3、某球状行星具有均匀的密度ρ，若在赤道上随行星一起转动的物体对行星表面的压力恰好为零，则该行星自转周期为(万有引力常量为G) ( )

4.3GA 3.4GB 3.CG .DG

4、设地球的质最为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则同步卫星的速度v：①v=ωr；②GMvr；③3vGM；④gvRr．其中正确的是( )

A.① B.①② C.①②③ D.①②③④

5、启动卫星的发动机使其速度加大，待它运动到距离地面的高度比原来大的位置，再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星，该卫星后一轨道与前一轨道相比( )

A.速率增大 B.周期增大

C.向心力增大 D.加速度增大

6、1999年5月10日，我国成功地发射了“一箭双星”，将“风云1号”气象卫星和“实验5号”科学实验卫星送入离地面870km的轨道，已知地球半径为6400km，这两颗卫星的

运动速度约为( )

A.11.2km／s B.7.9km／s C.7.4km／s D.2.1km／s

7、已知地球和火星的质量之比:8:1MM地火，半径比:2:1RR地火，地球表面重力加速度为10 m／s2 ，地球表面动摩擦因数均为O.5，用一根绳在地球上拖动一个箱子，箱子能获得10m／s2的最大加速度，将此箱和绳送上火星表面，仍用该绳子拖动木箱，则木箱产生的最大加速度为( )

趣话高中物理（人教版） 必修2 第6章第5节

1 第5节 宇宙航行

自古人们就有一个航天梦，传说天上有神仙。在中国的传说中，天上有一个天宫，住着玉皇大帝和王母娘娘，还有它们的一大群手下，西天还有如来佛祖，更高的天上有太上老君。各个宗教都有自己的神，如上帝、真主、宙斯等等。人们很想到天上旅游一次，见见自己无限崇拜的神仙。古代有很多这方面的传说，如周穆王用八匹骏马拉车会见王母娘娘，嫦娥奔月等美丽的故事，吸引了无数人的欲望。可怎么能上天呢，有人学鸟，身上粘上羽毛，结果不行，有人说乘坐炮弹，由于加速度太大，人会死的。直到宋朝，我国的炼丹术士无意中发明了火药，又有人做成的火箭，于是第一个航天人出现了。

对于这个故事，以儒家学说为信条的中国史学家不屑记载，认为是奇技淫巧，而被外国记载下来了，由于姓名是音译的，记载不详细，我们只能知道一点。明朝有一个万户，有人说叫万虎，也有人说是一个万户侯。我倾向于后者，因为玩航天不是谁都玩得起的，像美国和前苏联都因为资金问题停止过航天，何况明朝生产力相当低下，一个普通百姓是没有时间和资金玩航天的，而万户侯却具备这些资源和时间。于是这位侯爷弄了一把椅子，绑上了47支火箭，就上天了，结果有说爆炸了，也有说上去又摔了下来，摔死了。不论如何，我们的世界第一个宇航员就这样报销了。主要是他没能计算能量应该用多少，也没有飞船，宇航服，食物等等准备，就这样冒冒失失的去了，天堂没有上去，灵魂上了西天。不过他是第一个知道用火箭能上天的人，后来也证明了他是正确的，因此，他是人类第一个宇航员，也是航天事业的鼻祖和第一个殉道者，为了对他的尊敬，在月球的背面有以他的“名字”命名的地方。

后来又出了个牛顿。这个人好像什么都懂，什么都搀和一下。他首先想到了平抛运动。如果我们从高山上平抛一个物体，这个物体会做曲线运动，最后落向地面，如果初速度加大，则抛的远些，地球是圆的，如果速度足够大，抛物线的弯曲程度和地球一致，就不会掉下来了。关键是这个速度多大合适？

高中物理：万有引力与航天基础知识点

【知识网络构建】

【知识清单】

一、两种对立学说（了解）

1. 地心说：

（1）代表人物：托勒密；

（2）主要观点：地球是静止不动的，地球是宇宙的中心。

2. 日心说：

（1）代表人物：哥白尼；

（2）主要观点：太阳静止不动，地球和其他行星都绕太阳运动。

二、开普勒定律

开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的，给出了行星运动的规律。

三、万有引力定律

1. 月—地检验：

① 检验人：牛顿；

② 结果：地面物体所受地球的引力，与月球所受地球的引力都是同一种力。

2. 内容

自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的平方成反比。

3．表达式：

式中r表示两质点间的距离,M、m表示两质点的质量,G为引力常量：G＝6.67×10－11 N·m2/kg2。

4．适用条件：两质点间的引力；质量分布均匀的球体。

5. 四大性质：

① 普遍性：任何客观存在的有质量的物体之间都存在万有引力。

② 相互性：两个物体间的万有引力是一对作用力与反作用力，满足牛顿第三定律。

③ 宏观性：一般万有引力很小，只有在质量巨大的星球间或天体与天体附近的物体间，其存在才有意义。

④ 特殊性：两物体间的万有引力只取决于它们本身的质量及两者间的距离，而与它们所处环境以及周围是否有其他物体无关。

四、引力常量

五、万有引力与重力

（一）静止在地面上的物体 由于地球的自转，物体随地球绕地轴在纬度圆平面内做圆周运动，万有引力F引的一个分力提供向心力F向，另一个分力即物体的重力mg与地面的支持力FN相平衡,即地面上物体所受万有引力可分解为重力和使物体随地球转动的向心力，重力只是万有引力的一个分力。

当物体位于赤道上时，r=R，各力处于同一直线上，向心力达到最大，重力最小:

；当物体位于两极上时，r=0,重力等于万有引力而达到最大：从赤道到两极，物体所需向心力减小、重力增大，只在两极点处重力才等于万有引力，其他位置都不能说重力就是万有引力。但由于地球自转角速度极小，，故在忽略地球自转时常近似认为