萬有引力與航天知識點總結(jié)資料

1、精品文檔萬有引力與航天知識點總結(jié)精品文檔一、人類認識天體運動的歷史1、地心說”的內(nèi)容及代表人物:2、日心說”的內(nèi)容及代表人物:二、開普勒行星運動定律的內(nèi)容 托勒密 （歐多克斯、亞里士多德） 哥白尼 （布魯諾被燒死、伽利略）定律內(nèi)容間示幵普勒第一定律所有 行星緒 太陽 運動的純道都是 林圓，木陽址亦橢圓的一個焦點上.開普勒任査一 行星.它與太陽的連線汗第二尢錚相等的時間內(nèi)過相等的面枳* （缶（面枳卻律）星鳥太陽較近時.迄行謔車比較快、開普勒所有行星的軌道的半長軸的三次方第三定律跟它的公轉(zhuǎn)冏期的二次方的比值都T；（周期宦律）.j a相等喬' =敘L r天體的星體才可以列比例，太陽系:333

2、a地a火a水開普勒第二定律：V近 V遠開普勒第三定律：K 與中心天體質(zhì)量有關(guān)，與環(huán)繞星體無關(guān)的物理量；必須是冋一中心、萬有引力定律1、內(nèi)容及其推導：應(yīng)用了開普勒第三定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律。4mr rT22 mF = 4n2K 2Mmr22、表達式：F口沖22 r3、內(nèi)容：自然界中任何兩個物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m1,m2的乘積成正比，與它們之間的距離r的二次方成反比。4引力常量：G=6.67 >10-11N/m2/kg2，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后的100多年里，卡文迪許在實驗室里用扭秤實驗測出。5、適用條件：適用于兩個質(zhì)點間的萬有引力大小的

3、計算。對于質(zhì)量分布均勻的球體，公式中的匚就是它們球心之間的距離.。一個均勻球體與球外一個質(zhì)點的萬有引力也適用,其中r為球心到質(zhì)點間的距離。兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時，公式也近似的適用，其中 為兩物體質(zhì)心間的距離。6、推導:4 2m2 RT2R3 GM T24 '四、萬有引力定律的兩個重要推論1、在勻質(zhì)球?qū)拥目涨粌?nèi)任意位置處，質(zhì)點受到地殼萬有引力的合力為零。2、在勻質(zhì)球體內(nèi)部距離球心 r處，質(zhì)點受到的萬有引力就等于半徑為 五、萬有引力的成就1、測量中心天體的質(zhì)量r的球體的引力。法一：在天體表面找一個物體 m不計天體自轉(zhuǎn)，萬有引力二重力（f引=Fg）MmG-r mg <

4、R卡文迪許的扭秤實驗說成“稱出地球的質(zhì)量”I黃金代換式2GM gRgR2中心天體的密度:3g4 GR法二：在中心天體周圍找一顆衛(wèi)星繞中心天體做圓周運動，萬有引力提供向心力（F引 = Fn）Mm2"r2r32r m MrS mr 2 M2I 2mrT2r3GT2GT 為例求中心天體的密度MV3 r3gt2r3若為近地衛(wèi)星，則 r=R，貝U3GT2k T為近地衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期精品文檔精品文檔六、雙星系統(tǒng)兩顆質(zhì)量可以相比的恒星相互繞著旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，叫雙星。設(shè)雙星的兩子星的質(zhì)量分別為 Mi和M2,相距L， Mi和M2的線速度分別為 vi和V2，角速 度分別為31和32,由萬有引力定律和牛頓第二定

5、律得：M2:M1M2L22MtriM1M2M2r2相同的有：周期，角速度，向心力，因為 F1 F2，所以 m1 2r1m2 I軌道半徑之比與雙星質(zhì)量之比相反:m2m1線速度之比與質(zhì)量比相反:V1m2m1精品文檔七、宇宙航行：1、衛(wèi)星分類：偵察衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星3、衛(wèi)星軌道：可以是圓軌道，也可以是橢圓軌道。地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力，所以圓 軌道圓心或橢圓軌道焦點是地心。分為赤道軌道、極地軌道、一般軌道。二、1、三個宇宙速度：第一宇宙速度（發(fā)射速度）：7.9km/s。最小的發(fā)射速度，最大的環(huán)繞速度。第二宇宙速度（脫離速度）：11.2km/s。物體掙脫地球引力束縛，成為繞太陽運

6、行的小行星或飛 到其他行星上去的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s。物體掙脫太陽引力束縛、飛到太陽系以外的宇宙空間去 的最小發(fā)射速度。7.9km/s vvv 11.2km/s時，衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)，其軌道是橢圓，地球位于一個焦點上。11.2km/sv vv 16.7 km/s時，衛(wèi)星脫離地球束縛，成為太陽系的一顆小行星。2、（1）人造衛(wèi)星的線速度、角速度、周期表達式：將不同軌道上的衛(wèi)星繞地球運動都看成是勻速圓周運動，則有2 v24 2mm rmrrT2Mm2 r可得：v同一中心天體的環(huán)繞星體（靠萬有引力提供向心力的環(huán)繞星體，必須是飄”起來的，赤道上的物體跟同步衛(wèi)星比較不可以用

7、此結(jié)論）Rf Tf aj（2）超重與失重：人造衛(wèi)星在發(fā)射升空時，有一段加速運動；在返回地面時，有一段減速運動。兩個過程加速度方向均向上，因為都是超重狀態(tài)。人造衛(wèi)星在沿圓軌道運行時，萬有引力提供 向心力，所以處于完全失重狀態(tài)。三、典型衛(wèi)星：1、 近地衛(wèi)星：通常把高度在 500千米以下的航天器軌道稱為低軌道，500千米2000千米高的 軌道稱為中軌道。中、低軌道合稱為近地軌道。在高中物理中，近地衛(wèi)星環(huán)繞半徑 RR地 =6400Km ,v gR 7.9km/s（所有衛(wèi)星中最大速度）T 285min（所有衛(wèi)星中最小周期）特點：(1)運仃方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致C （自西向東）。(2)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相

8、同，T=24小時。(3)角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度。(4)所有衛(wèi)星都在赤道正上方，軌道平面與赤道平面共面。(5)咼度固定不變，離地面咼度h=36000km。(6)三顆同步衛(wèi)星作為通訊衛(wèi)星，則可覆蓋全球（兩級有部分盲區(qū)）(7)地球所有同步衛(wèi)星， T、3、v、h、均相同，m可以不同。2、 同步衛(wèi)星：相對地面靜止且與地球自轉(zhuǎn)具有相同周期的衛(wèi)星叫地球同步衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星。3、擴展：（1）變軌問題：從內(nèi)往外為第I、n、川軌道，左邊切點為A點，右邊切點為 B點。A: Vn Vi （內(nèi)軌道加速到達外軌道）置，a相同）B ： V皿Vn （內(nèi)軌道加速達到外軌道）位置，a相同）ana【（同一位am an (同一（離地