高中物理会考复习课件 15页

万有引力定律高中物理会考复习\n单元知识条目考试要求及格优秀万有引力定律1.行星的运动①地心说和日心说②开普勒第一定律③开普勒第三定律a//aaa2.万有引力定律①万有引力定律的内容及适用条件②引力常量的意义及其测定③万有引力定律的应用aacbbd人造卫星和宇宙速度3.人造卫星人造卫星的力与运动情况分析cc4.宇宙速度①第一宇宙速度②第二宇宙速度③第三宇宙速度baabaa\n开普勒第一定律（轨道定律）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。开普勒三大定律\n开普勒第二定律（面积定律）对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。开普勒第三定律（周期定律）所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。\n万有引力定律(1)内容：自然界中任何两个物体都是互相吸引的，引力大小跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．(2)公式：(3)适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r应为两物体重心间的距离．对于均匀的球体,r是两球心间的距离．\nG在数值上等于质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力常用值引力常量及其测定万有引力常量G的值是由英国物理学家卡文迪许用扭秤装置首先准确测定的．G的测定不仅用实验证实了万有引力的存在，同时也使万有引力定律有了实用价值．\n常用的几个公式：\n【例】2003年10月15日上午9时，我国在酒泉卫星发射中心成功发射“神舟五号”载人航天飞船，这是我国首次实现载人航天飞行，也是全世界第三个具有发射载人航天器能力的国家．“神舟五号”飞船长8.86m;质量为7990kg.飞船在达到预定的椭圆轨道后运行的轨道倾角为42.40，近地点高度200km，远地点高度约350km.实行变轨后，进入离地约350km的圆轨道上运行，飞船运动14圈后，于16日凌晨在内蒙古成功着陆．（地球半径Ro=6.4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2，＝5.48，计算结果保留三位有效数字）求：（1)飞船变轨后在轨道上正常运行时的速度．（2)飞船在圆轨道上运行的周期．\n解析：设飞船的质量为m，地球质量为M.飞船在圆轨道上运行时：对于地面上质量为m0的物体有：由上两式得飞船的运行速度为：飞船在圆轨道上运行时的周期为：\n应用万有引力定律分析天体(人造卫星)的运动：１．求天体的质量和密度已知某个行星环绕太阳做圆周运动，该行星的质量为m，它们之间的距离为r，行星公转的周期为T，求太阳的质量和密度２．发现未知天体\n3．三种宇宙速度（会推导第一宇宙速度)4．地球同步卫星例.我国是世界上仅有的几个掌握通信卫星技术的国家之一,1984年4月8日成功地将第一颗实验通信卫星送上了预定的与地球同步的轨道——东经1250赤道上空。若知地球半径R=6.37×106,地球表面重力加速度g=9.8m/s2,求卫星距地面的高度为多少?定周期、定高度、定速度、定轨道\n５．双星问题1.宇宙中有相距较近，质量可以相比的两颗星球，它们离其它星球都较远，因此其它星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下，它们将各自围绕它们连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动。这种结构叫做双星。2.由于双星和该固定点总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即双星做匀速圆周运动的角速度必相等，因此周期也必然相同m1m2r1r2Oω即固定点离质量大的星较近。\n练习1.“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面340km的圆轨道上运行了108圈。运行中需要多次进行“轨道维持”。所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能、重力势能和机械能变化情况将会是()A.动能、重力势能和机械能都逐渐减小B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能不变C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变D.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小练习\n练习2.欧洲航天局用阿里亚娜火箭发射地球同步卫星。该卫星发射前在赤道附近（北纬5°左右）南美洲的法属圭亚那的库卢基地某个发射场上等待发射时为1状态，发射到近地轨道上做匀速圆周运动时为2状态，最后通过转移、调试，定点在地球同步轨道上时为3状态。将下列物理量按从小到大的顺序用不等号排列：①这三个状态下卫星的线速度大小______；②向心加速度大小______；③周期大小______。\n练习3.某行星自转周期是6小时。在该行星赤道上称得某物体的重力是同一物体在两极称得的重力的90%，求该行星的平均密度。解：由已知，该星球赤道上物体所受的向心力是万有引力的10%，而星球质量由以上两式可得ρ=3.03×103kg/m3