
万有引力与航天知识点总结计划.doc
5页万有引力与航天知识点总结计划万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史/1、“地心说”的内容及代表人物:2、“日心说”的内容及代表人物:托勒密哥白尼(欧多克斯、亚里士多德)(布鲁诺被烧死、伽利略)二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律:v近v远开普勒第三定律:K—与中心天体质量相关,与围绕星体没关的物理量;必定是同一中心a地3a火3a水3天体的星体才能够列比率,太阳系:2=T火2=T水2=......T地三、万有引力定律1、内容及其推导:应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律3m42mmRK①FrF=4π2K?F????FF③②r2?T2T2r2FMFMmFGMmr2?r2???r2??2、表达式:FGm1m2r23、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,m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的二次方成反比4.引力常量:G=6.67×-1122100多年里,卡文迪许在实10N/m/kg,牛顿发现万有引力定律后的验室里用扭秤实验测出5、适用条件:①适用于两个质点间的万有引力大小的计算②关于质量散布均匀的球体,公式中的r就是它们球心之间的距离。
③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用,其中r为球心到质点间的距离④两个物体间的距离远远大于物体自己的大小时,公式也近似的适用,其中r 为两物体质心间的距离6、推导:GmMm42RR3GMR2T2T242四、万有引力定律的两个重要推论1 、在匀质球层的空腔内随意地址处,质点碰到地壳万有引力的协力为零2、在匀质球体内部距离球心r处,质点碰到的万有引力就等于半径为r的球体的引力五、万有引力的成就1、测量中心天体的质量法一:在天体表面找一个物体m,不计天体自转,万有引力=重力(F引=FG)GMmMgR2卡文迪许的扭秤实验说成“称出地球的质量”mgGR2黄金代换式GMgR2gR2中心天体的密度:MG3gV 4R34GR3法二:在中心天体周围找一颗卫星绕中心天体做圆周运动,万有引力供应向心力( F引=Fn)mv2Mv2rrGGMmmr2M2r3r2G2242r3mrMTGT2M42r3M42r323r3GT2GT以为例求中心天体的密度4GT2R3VR33若为近地卫星,则r=R,则32T为近地卫星的公转周期GT六、双星系两量能够对照的恒星相互着旋的象,叫双星双星的两子星的量分M1和M2,相距L,M1和M2的速度分v1和v2,角速度分ω1和ω2,由万有引力定律和牛第二定律得:M1:GM1M2M1v1222M1r11ωLr11M1r1r2M22LM1M2v2ωG22M2:L2M2r2M2r22相同的有:周期,角速度,向心力,因F1F2,所以m12r1m22r2道半径之比与双星量之比相反:r1m2r2m1速度之比与量比相反:v1m2v2m1七、宇宙航行:1、星分:察星、通星、航星、气象星⋯⋯3 、星道:能够是道,也能够是道。
地球星的万有引力供应向心力,所以道心或道焦点是地心分赤道道、极地道、一般道二、1、三个宇宙速度:第一宇宙速度(射速度):最小的射速度,最大的速度第二宇宙速度(走开速度):物体脱地球引力束,成太阳运行的小行星或到其他行星上去的最小射速度第三宇宙速度(逃逸速度):物体脱太阳引力束、到太阳系以外的宇宙空去的最小射速度<v<,星地球旋,其道是,地球位于一个焦点上<v<16.7km/s,星走开地球束,成太阳系的一小行星2、(1)人造星的速度、角速度、周期表达式:将不相同道上的星地球运都看作是匀速周运,有?Mmv2242GMGMr3Gr2mrmrmT2r可得:vrr3T2GM同一中心天体的星体(靠万有引力供应向心力的星体,必是“”起来的,赤道上的物体跟同步星比不能够用此)R↑T↑a↓v↓ω↓(2)超重与失重:人造星在射升空,有一段加速运;在返回地面,有一段减速运两个程加速度方向均向上,因都是超重状人造星在沿道运行,万有引力供应向心力,所以于完好失重状三、典型星:1、近地卫星:平常把高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道,500千米~2000千米高的轨道称为中轨道中、低轨道合称为近地轨道在高中物理中,近地卫星环绕半径R≈R地=6400Km,vgR7.9km/s(所有卫星中最大速度)TR3285min(所有卫星中最小周期)GM2、同步卫星:相对地面静止且与地球自转拥有相同周期的卫星叫地球同步卫星,又叫通讯卫星。
特点:( 1)运行方向与地球自转方向一致(自西向东) 2)周期与地球自转周期相同,T=24小时 3)角速度等于地球自转角速度 4)所有卫星都在赤道正上方,轨道平面与赤道平面共面 5)高度固定不变,离地面高度h=36000km 6)三颗同步卫星作为通讯卫星,则可覆盖全球(两级有部分盲区)( 7)地球所有同步卫星,T、ω、v、h、均相同,m能够不相同3、扩展:(1)变轨问题:从内往外为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ轨道,左边切点为A点,右边切点为B点Ⅰ(内轨道加速抵达外轨道)aⅡaⅠ(同一位A:vⅡv置,a相同)ⅢⅡ(内轨道加速达到外轨道)aaB:vvⅢⅡ(同一地址,a相同)Ⅱ:vAvB(v近v远)aAa(离地球越近,g越大)BⅠ,Ⅲ:vⅠvⅢ(vGM)aⅠaⅢ(离地球越近,gr越大)(2)赤道上物体与头顶同步卫星比较:a2r( 3)对接问题:后边卫星,先减速,做向心运动,降低必然高度后,再加速,离心,同时速度减慢,与前面卫星对接。












