宇宙五大力的计算公式
人教版物理必修二天体运动测试题(含参考答案)
人教版物理必修二天体运动测试题（含参考答案） 总分：100分 时间：60min 一、选择题（除特殊说明外，本题仅有一个正确选项，每小题4分，共计40分） 1． 人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢减小，在半径缓慢变化过程中，卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。当它在较大的轨道半径r 1上时运行线速度为v 1，周期为T 1，后来在较小的轨道半径r 2上时运行线速度为v 2，周期为T 2，则它们的关系是 （ ） A ．v 1﹤v 2，T 1﹤T 2 B ．v 1﹥v 2，T 1﹥T 2 C ．v 1﹤v 2，T 1﹥T 2 D ．v 1﹥v 2，T 1﹤T 2 2. 土星外层上有一个土星环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度v 与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 ① 若v R ∝,则该层是土星的一部分 ②2v R ∝,则该层是土星的卫星群. ③若1v R ∝,则该层是土星的一部分 ④若21v R ∝,则该层是土星的卫星群.以上说法正确的是 A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④ 3.假如地球自转速度增大,关于物体重力的下列说法中不正确的是 ( ) A 放在赤道地面上的物体的万有引力不变 B.放在两极地面上的物体的重力不变 C 赤道上的物体重力减小 D 放在两极地面上的物体的重力增大 4．在太阳黑子的活动期，地球大气受太阳风的影响而扩张，这样使一些在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围，而开始下落。大部分垃圾在落地前烧成灰烬，但体积较大的则会落到地面上给我们造成威胁和危害．那么太空垃圾下落的原因是（ ） A ．大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致的 B ．太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小，根据牛顿第二定律，向心加速度就会不断增大，所以垃圾落向地面
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学 之 大道至简 由简至繁
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之大道至简由 简至繁 摘要：爱因斯坦：“物理上真实的东西一定是逻辑上简单的东西，也就是说在基 础上具有统一性”。历经多年的猜想难题须拓展创新叉形质变认识理论来诠释，则无理数W未知性登场。此文以宇环图形⊙之实数线段格（格始点♂→格内点d→ 格末点1）（数理：格环1=1=Pd）与其包围的点♂或面Φ来诠释猜想难题，得出 结论是四色猜想在基础理论上得到简洁证明，而费马猜想与哥德猜想都是不可明 确证明的命题。 关键词：人字叉，数源1234567890→ 格二整分X+Y=R→哥德猜＜勾股圆＜费 马猜＜勾股椭圆→比尔猜，四色猜想 此文续《物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之本质分叉突变生灭》 为第36篇。内容庞大碍于篇幅只作纲要、结果描述，相关内容在链接文章中可 找到，不便之处函请读者谅解。请结合34、35两篇阅读此篇。 【学术框架】：物理的尽头是数学，数学的尽头是哲学，哲学的尽头是未学。爱因斯坦：“令人惊奇的是因果形式逻辑体系在中国全都做出来了”，他认为佛道 儒哲是统一论述本质概念间关系的源头学问（本质→数量→形状），A善待B，B 回报A。宇宙自然思想：物理宇宙公式△EL =△E○K〧1〧⊙〧◎〧○是融形象、直观、形式、逻辑合一体的大道至简公式，具有最小二乘法统一性。其中空间量统 一反应其它物理量，故○K用“空-Kong”的声母“K”，前面加上一个直观符号“○”表达 一份空间量、2π圆环波粒或一个量比系数，四色定理源基“○”。“E”与“EL”用L作“大小量”本质区分或“格的两端”区分。“△”含有“点源扩展、量体收缩、扇形分割、叉形质变、绝对相对、…”的变化之意。 【物理四大基础本质】；【物数理学】；【理论三要素（本质→数量→形状）】；【数轴三要素】；【物数轴：♂－1－000】： 〖0无与0点〗：“0无→♂点→1格”。“0无”是给“圆圈0符号”付予“无”本质 概念。“0无”在多本质共存合论中可证伪某本质，如格测度论中，测度为0表示 没有格本质（但不能表明没有点本质）。“0点”含意有多种，一是“圆圈0符号” 付予“点”本质概念即平时常说的0点，但这一作法与前面的“0无”出现无有双本 质重叠一个0符号悖论；二是“圆圈0符号”付予“无格”本质概念，与点并排表达“无格有点”，与小格并排表达“无大格有小格”即格内点小数d产生；三是“0点起始”是用“0无、♂有”双本质论述现象起始，其中经过“无”质变为“有”过程。 〖P→∞→000〗：000空间○包容P物质●形成宇环⊙，宇为环则场为环，站 在环内论弯曲，站在环外论波粒。直线包容线段，未知000包围已知P须事先择 定是普遍源理，并不是微观独有。000－P≠0空间大物质小也是宇宙自然择定，给 予P以活力∞实现运动变化或探索追求。活力∞似卡尺游标可将未知000质变为 已知P，也可将已知P失忆为未知000。 〖直与曲〗：非欧几何硬把曲说成直真让人纠结。直线质变为圆环曲线伴生 半径生灭，若用质量来张冠李戴则得出质量生灭起源论述。欧氏直线与非欧曲线 已不适宜点或⊙点源场、中空◎扩散或能量形式转换→寻求新的几何理论那是必 然（量形几何）→格由点生成，曲由直推知则曲格环⊙具有弧曲ω径直λ波粒二 象性（多本质共存与质变逻辑架构）。 【质变架构逻辑分析】：引子：求证“点不是线”。证：假设点是线，线有直、曲、开弦、闭弦，可做数轴，极坐标、直角坐标、柱坐标、球坐标、曲线坐标、
第一宇宙速度
第一宇宙速度 科技名词定义 中文名称：第一宇宙速度 英文名称：first cosmic velocity 定义：地球表面处的环绕速度，其值约为7.9km/s。 应用学科：天文学（一级学科）；天体力学（二级学科） 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。第一宇宙速度两个别称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出V1=7．9公里/秒。 简介 第一宇宙速度（V1） 物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度。 第一宇宙速度 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。第一宇宙速度两个别称：航天器最小发射速度、航天器最大运行速度。在一些问题中说，当某航天器以第一宇宙速度运行，则说明该航天器是沿着地球表面运行的。按照力学理论可以计算出V1=7．9公里/秒。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1。 推导 在地面上向远处发射炮弹，炮弹速度越高飞行距离越远，当炮 弹的速度达到“7.9千米/秒”时，炮弹不再落回地面（不考虑大气 作用），而环绕地球作圆周飞行，这就是第一宇宙速度。第一宇宙 速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具 有的速度。但是随着高度的增加，地球引力下降，环绕地球飞行所
火箭的质量比是火箭起飞时的质量(包括推进剂在内的质量)与发动机相关机(熄火)时刻的火箭质量(火箭的结构质量，即净重)之比。因此，质量比大，就意味着火箭的结构质量小，所携带的推进剂多。火箭可分为单级和多级，多级火箭又可分为串连、并连、串并连相结合，一般来说，火箭级数越多它的动能越大，但是理论计算和实践经验表明，每增加1份有效载荷，火箭需要增加10份以上的质量来承受，随着火箭级数的增加，使最下面的一级和随后的几级变得越来越宠大，以致于无法起飞。多级火箭一般不超过4级。 相关概念 万有引力定律 物体间相互作用的一条定律，1687年为牛顿所发现。任何物体之间都 有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的 距离的平方成反比。如果用m1.m2表示两个物体的质量，r表示它们间的距 离，则物体间相互吸引力为F=（Gm1m2）/r2，G称为万有引力常数。万有引 力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。 牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且还指出木星、土星的 卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外，还 受到太阳的引力，从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。另外，他还解释了慧星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后，才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。两物体间引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比，而与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。 用公式表示为：F=G*M1M2/（R*R）（G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2）可以读成F等于G乘以M1M2除以R的平方商 更加严谨的表示是如下的矢量形式： 其中： F: 两个物体之间的引力 G: 万有引力常数 m1: 物体1的质量 m2: 物体2的质量 r: 两个物体之间的距离 第二宇宙速度 第二宇宙速度（V2）当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定 值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星， 这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。按照力学理论可以 计算出第二宇宙速度 V2=11．2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面 发射探月航天器，其初始速度不小于10．848公里/秒即可。
2014-2015学年高中物理(人教版)必修二6-5 宇宙航行 经典力学的局限性 课后巩固提高
课后巩固提高 限时：45分钟总分：100分 一、选择题(1～4为单选，5～6为多选。每小题8分，共48分。) 1．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的() A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同 C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同 2.继哥白尼提出“太阳中心说”，开普勒提出行星运动三定律后，牛顿站在巨人的肩膀上，创立了经典力学，揭示了包括行星在内的宏观物体的运动规律；爱因斯坦既批判了牛顿力学的不足，又进一步发展了牛顿的经典力学，创立了相对论．这说明() ①世界无限扩大，人不可能认识世界，只能认识世界的一部分； ②人的意识具有能动性，能够正确地反映客观世界； ③人对世界的每一个正确认识都有局限性，需要发展和深化； ④每一个认识都可能被后人推翻，人不可能获得正确的认识． A．①②③④B．①②③ C．①③④D．②③ 3．如图所示是“嫦娥一号”奔月示意图，卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星，并开展对月球的探测．下列说法正确的是()
A．发射“嫦娥一号”的速度必须达到第三宇宙速度 B．在绕月圆轨道上，卫星周期与卫星质量有关 C．卫星受月球的引力与它到月球中心距离的平方成反比 D．在绕月圆轨道上，卫星受地球的引力大于受月球的引力 4．在太空运行了15年的俄罗斯“和平号”轨道空间站已于2000年3月23日坠毁，其残骸洒落在南太平洋预定海域．坠毁前，因受高空稀薄空气阻力和地面控制作用的影响，空间站在绕地球运转(可看作做圆周运动)的同时逐渐地向地球靠近，这个过程中空间站运动的() A．角速度逐渐减小 B．线速度逐渐减小 C．加速度逐渐减小 D．周期逐渐减小 5. 如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的三颗卫星，a和b质量相等且小于c的质量，则() A．b所需向心力最小
第一宇宙速度
第一宇宙速度 【航天术语】 第一宇宙速度：7．9公里／秒 在地面上向远处发射炮弹，炮弹速度越高飞行距离越远，当炮弹的速度达到“7.9千米/秒”时，炮弹不再落回地面（不考虑大气作用），而环绕地球作圆周飞行，这就 是第一宇宙速度。 第一宇宙速度也是人造卫星在地面附近绕地球做“匀速圆周运动”所必须具有的速度。但是随着高度的增加，地球引力下降，环绕地球飞行所需要的飞行速度也降低，所有航天器都是在距地面很高的大气层外飞行，所以它们的飞行速度都比第一宇宙速度低。 第一宇宙速度的计算公式是： V1＝√gR(m/s)，其中g＝9.8(m/s2)，R＝6.4×106（m)。 第二宇宙速度 【航天术语】 第二宇宙速度－－当物体（航天器）飞行速度达到11.2千米/秒时，就可以摆脱地球引力的束缚，飞离地球进入环绕太阳运行的轨道，不再绕地球运行。这个脱离地球引力的最小速度就是第二宇宙速度。各种行星探测器的起始飞行速度都高于第二宇宙速度。 第二宇宙速度（V2）当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2＝11．2公里／秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于10．848公里／秒即可。 第二宇宙速度的推倒过程： 假设在地球上将一颗质量为m的卫星发射到绕太阳运动的轨道需要的最小发射速度为V； 此时卫星绕太阳运动可认为是不受地球引力，距离地球无穷远； 认为无穷远处是引力势能0势面，并且发射速度是最小速度，则卫星刚好可以到达无穷远处。 由动能定理得 1/2*mV^2-GMm/r=0; 解得V=√(2GM/r) 这个值正好是第一宇宙速度的√2倍。 第三宇宙速度 【航天术语】 第三宇宙速度－－从地球起飞的航天器飞行速度达到16.7千米/秒时，就可以摆脱太阳引力的束缚，脱离太阳系进入更广漠的宇宙空间。这个从地球起飞脱离太阳系的最低飞行速度就是第三宇宙速度。 如果想使物体挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，必须使它的速度等于或者大于16.7km/s，即第三宇宙速度。 第三宇宙速度（V3）从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，
高中物理必备公式
高中物理必备公式 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
高中物理会考公式表 一、《力》 1．重力：mg G =（2r GM g ∝，↓↑g r ,，在地球两极g 最大，在赤道g 最小） 2．合力：2121F F F F F +≤≤-合 平行四边形定则 二、《直线运动》 1．位移：t v s ?=；2021at t v s +=（匀变速） 2．平均速度：t s v =（适于任何运动）；t v v v t +=0（仅适用于匀变速直线运动） 3．加速度：t v t v v a t ??=-=0（速度变化率） 4．速度：at v v t +=0；t s v v v v t t =+= =202（匀变速直线运动中间时刻速度） 5．速度位移公式：as v v t 2202=- 6．匀变速直线运动规律：2aT s =? 7．自由落体运动的公式：(特点：00=v ，只受重力，a=g 且方向竖直向下) （1）速度公式：gt v t =（2）位移公式：221gt s = （3）速度位移公式：gh v t 22= （4）位移与平均速度关系式：t v s t ?= 2 三、牛顿运动定律 1．牛顿第二定律：ma F =合 2．动力学两类基本问题解题思路：（加速度是解题关键） 四、曲线运动 万有引力
1．平抛运动：（特点：初速度沿水平方向，物理只受重力，加速度a=g 恒定不变，平抛运动是匀变速曲线运动） 水平方向：00 ,v v t v x x == 竖直方向：22 1gt y =，gt v y = 经时间t 的速度：22022)(gt v v v vt y x +=+= 平抛运动时间：g h t 2= （取决下落高度，与初速度无关） 2．匀速圆周运动 （1）线速度：T r t s v π2== （2）角速度：T t πφω2== （3）r v ?=ω （4）固定在同一轴上转动的物体，各点角速度相等。用皮带（无滑）传动的皮带轮、相互咬合的齿轮，轮缘上各点的线速度大小相等。 （5）向心力：r T m r m r v m F 22 224πω===（向心力为各力沿半径方向的合力，是效果力非物体实际受到的力） （6）向心加速度：v r r v a ?===ωω22 （7）周期：f T 1= 3．万有引力定律 （1） 表达式：2 21r m m G F = （2） 应用：把天体运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。 1) 主要公式：r T m r m r v m r Mm G 222224πω===；mg r Mm G =2（应分清M 与m ，g 指物体所在处的重力加速度） 2) 天体质量M 的估算：r T m r Mm G 2224π=2 3 24GT r M π=?
人教版(2019)高中物理必修二 第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (20)
必修二第七章《万有引力与宇宙航行》拔高训练题 (20) 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分） 1.1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，拉开了中国人探索宇宙 奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕，自2016年起，每年4月24日定为“中国航天日”。 已知“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km。则() A. “东方红一号”的发射速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B. “东方红一号”在近地点的角速度小于远地点的角速度 C. “东方红一号”运行周期大于24h D. “东方红一号”从M运动到N的过程中机械能增加 2.当月球到达近地点又正好是满月时，月亮看起来比平时大14%、亮 30%，这时就称为超级月亮。2017年12月3日出现了2017年的第 一次也是最后一次“超级月亮”。如图所示是月球绕地球运动的示 意图，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，月球在远地 点距地面的高度为?1，近地点距地面的高度为?2，则下列说法错误的是() A. 地心与月心的连线在相同时间内扫过相同的面积 B. 月球在远地点的速度大于√gR2 ?1+R C. 月球在远地点和近地点的速率比为?2+R ?1+R D. 月球在远地点和近地点加速度大小的比为(?2+R)2 (?1+R)2 3.据《科技日报》报道，2020年前我国将发射8颗绕地球做匀速圆周运动的海洋系列卫星：包括 4颗海洋水色卫星、2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛等岛屿附近海域的监测．已知海陆雷达卫星轨道半径是海洋动力环境卫星轨道半径的n 倍，则() A. 海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的1 倍 n2 B. 海陆雷达卫星线速度是海洋动力环境卫星线速度的√n倍 C. 在相同的时间内，海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星各自到地球球心的连线扫过的面积相等
大学物理公式大全
物理公式大全 基本解释 用符号表示物理量，用式子表示几个物理量之间的关系。是物理规律的简洁反映。也是物理解题的关键 编辑本段英语翻译 Physics formula 编辑本段电磁辐射 介绍：微波辐射电磁能量，向空间传播，在任意距离r处的功率密度为：s=P/(4πr)^2, w/m^2，电视直播卫星的EIRP大约在15dBw左右，通常地面卫星电视的频率为4千兆或12千兆，接收天线口径分别为4千兆：1~3米，12千兆，0.5米就可以满足肉眼能够接受的图像（信噪比较好）。这是弱信号不会对人体造成伤害。微波炉也是电磁波能量加热食物，是大功率微波，与普通烧烤的区别是微波直接对内部加热，所以短时间就可以做熟，因此微波辐射的危害也是显而易见的，大家要小心，远离微波辐射源，包括手机要少用，住处远离有卫星上行发射功率的地球站，通常保持至少1000米距离，必要时窗户加装类似纱窗的金属屏蔽网。一、质点的运动（1）------直线运动1）匀变速直线运动 1.平均速度V平=x/t（定义式） 2.有用推论Vt^2-Vo^2=2ax 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V o)/2 4.末速度Vt=V o+at 5.中间位置速度Vx/2=[(V o^2+Vt^2)/2]^1/2 6.位移x=V平t=Vot+1/2at^2=Vo*t+(Vt-Vo)/2*t x=(Vt^2-Vo^2)/2a 7.加速度a=(Vt-Vo)/t （以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则a<0）8.实验用推论Δs=aT^2 （Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差）9.主要物理量及单位：初速度(V o):m/s；加速度(a):m/s^2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒(s)；位移(x):米（m）；路程：米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。注：(1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-V o)/t只是量度式，不是决定式; (4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt方/2（从Vo位置向下计算） 4.推论Vt方;=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小，在高山处比平地小，方向竖直向下）。3)竖直上抛运动 1.位移x=Vot-(gt方2;)/2 2.末速度Vt=V o-gt （g=9.8m/s方≈10m/s方） 3.有用推论Vt方;-Vo方;=-2gs 4.上升最大高度Hmax=V o 方/2g(从抛出点算起） 5.往返时间t=2V o/g （从抛出落回原位置的时间）注：(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。4)竖直下抛运动设初速度（即抛出速度）为Vo，因为a=g，取竖直向下的方向为正方向，则Vt=V o+gt S=V ot+0.5gt方二、质点的运动（2）----曲线运动、万有引力1)平抛运动 1.水平方向速度：Vx=V o 2.竖直方向速度：Vy=gt 3.水平方向位移：x=V ot 4.竖直方向位移：y=gt方/2 5.
高中物理基本公式
高中物理基本公式表 静力学： 1．重力 G=mg 2．弹簧力 胡克定律及其变形式 F=kx ，x k F ?=? 3．物体受共点力平衡条件 合力为零（∑F X =0，∑F Y =0） 4．滑动摩擦力 N f μ= 静摩擦力 N f f m 0μ=≤静 5．浮力 gV F ρ=浮 6．密度 m V ρ= ，V m ρ=，ρm V = 7．力矩 FL M = 8．两个力的合力 θcos 2212221F F F F F ++= 合 2121F F F F F +≤≤-合 运动学： 1．匀速直线运动 vt S =，t S v =，v S t = 2．匀变速直线运动 （ （2）初速为零，时间等分: nT 时的即时速度 v 1：v 2：v 3=1：2：3 nT 时的总位移 S 1：S 2：S 3 =1：4：9 第nT 的位移 S 第1：S 第2：S 第3=1：3：5 加速度求法 2 12T S S a -=, 即 S 2－S 1=aT 2 （3）初速为零，位移等分: 运动nS 时的时刻 t 1：t 2：t 3=1：2：3 运动nS 时的即时速度 V 1：V 2：V 3=1：2：3 通过第n 个S 的时间 ( )()23: 12:1::321--=???t t t （4）平均速度 T S S V V V t S V t 2221212 += +===
（5）中间位置的即时速度 2 2 2 212 2t s v v v v ≥+= 2．自由落体： gt v =，2 2 1gt h =，gh v 22= 下落时间，落地速度 g h t 2= ，gh V t 2= 3．上抛运动 gt v v t -=0，202 1gt t v h - =，gh v v t 22 2-=- 上升时间，飞行时间 t 上=t 下＝ V g ，g V t 02= 上升最大高度： g V H 22 0= 4．平抛运动 水平方向： 0v v x = ， X=V 0t 竖直方向： y v gt =， h= 12 gt 2 , g h t 2= 合运动： 2220t g v v t +=，22h x s += 运动定律 1．牛顿运动定律 t p ma F ??= =合，动力-阻力=ma 2．系统法 动力-阻力=总质量×加速度 圆周运动 万有引力 1．V? ω? T? f? T f 1=，R t s v ω== f T ππ ω22== ，f T 12==ωπ 2．向心加速度公式： 222 22244v a R R f R R T πωπ==== 3．向心力公式 222 22244mv F m R m R m f R R T πωπ==== 4．万有引力定律 F=G m m r 122 G=6.67×10－112 2 kg m N ? 5．涉及引力的计算模式： 引力==向心力 6．人造卫星的线速度和周期 r GM v =，GM r T 3 2π=
人教版必修二第六章第三节万有引力定律同步训练(包含答案)
6.3 万有引力定律同步训练 一．选择题 1.要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，不能采用的方法是( ) A. 使两物体的质量各减小一半，距离保持不变 B. 使两物体间的距离增至原来的 2 倍，质量不变 C. 使其中一个物体的质量减为原来的一半，距离不变 D. 使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的1/4 2.下列说法中正确的是( ) A. 牛顿发现了万有引力定律，开普勒发现了行星的运动规律 B. 人们依据天王星偏离万有引力计算的轨道，发现了冥王星 C. 海王星的发现和哈雷彗星的“按时回归”确定了万有引力定律的地位 D. 牛顿根据万有引力定律进行相关的计算发现了海王星和冥王星 3.人造卫星在运行中因受高空稀薄空气的阻力作用，绕地球运转的轨道半径会慢慢减小， 在半径缓慢变化过程中，卫星的运动还可近似当作匀速圆周运动。当它在较大的轨道半 径 r 1 上时运行线速度为 v 1，周期为 T 1，后来在较小的轨道半径 r 2 上时运行线速度为 v 2， 周期为 T 2，则它们的关系是 A ．v 1﹤v 2，T 1﹤T 2 C ．v 1﹤v 2，T 1﹥T 2 B ．v 1﹥v 2，T 1﹥T 2 D ．v 1﹥v 2，T 1﹤T 2 4.下列关于地球同步卫星的说法正确的是 （ ） A ．它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小 B ．它的周期、高度、速度都是一定的 C ．我们国家发射的同步通讯卫星定点在北京上空 D ．我国发射的同步通讯卫星也定点在赤道上空 5.人造卫星在太空绕地球运行中，若天线偶然折断，天线将 A ．继续和卫星一起沿轨道运行 B ．做平抛运动，落向地球 C ．由于惯性，沿轨道切线方向做匀速直线运动，远离地球 ( ）
人教版高中物理宇宙航行教案
宇宙航行教案 一、教案背景： １、面向学生:高中２、学科:物理3、课时:１课时 4、课前准备:提前两天布置学习任务 (1)通过网络查阅有关“牛顿对发射人造卫星的理论设想”。 (２)通过网络查阅有关“人类航天事业的发展史”。 （3)通过网络查阅有关“神州五号、六号、七号载人飞船”的发射和运行情况。 二、教材分析： 《宇宙航行》为高中物理人教版必修2第七章的第五节,重点讲述了人造卫星的发射原理,推导了第一宇宙速度，并介绍了第二、第三宇宙速度。人造卫星是万有引力定律在天文学上应用的一个重要实例，是人类征服自然的见证，体现了知识的力量,是学生学习了解现代科学知识的一个极好素材。教材不但介绍了人造卫星中的一些基本理论，更在其中渗透了很多研究实际物理问题的物理方法。学生通过行星的运动一节已经知道了行星的运动规律，因此在分析人造卫星的运动学特点和动力学特点可采取类比的方法，从而进一步理解应用万有引力定律分析天体运动的方法。因此，本节课是“万有引力定律与航天”中的重点内容,是学生进一步学习、研究、探索天体物理问题的理论基础。另外，学生通过对人类在宇宙航行领域中的伟大成就及我国在航天领域成就的了解,也将潜移默化地产生对航天科学的热爱,增强学生的民族自信心和自豪感。 三、教学目标 1、知识与技能 (1）能够用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度,了解第二、第三宇宙速度及其意义。 (2)理解卫星的运行速度、周期与半径的关系，了解同步卫星的特点。建立起关于各种卫星运行状况的正确图景。 ２、过程与方法 （1)经历探究人造卫星由设想变成现实的过程,体会猜想、外推的科学方法,培养学生的科学思维。 (２）通过用万有引力定律和圆周运动的知识推导第一宇宙速度，提高学生运
三种宇宙速度的计算方法
宇宙速度的计算方法 第一宇宙速度的计算方法 第一宇宙速度（V1）：航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出V1＝7．9km/s。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1 第二宇宙速度的计算方法 1.第二宇宙速度（V2）：当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V ＝11．2 km/s。 第三宇宙速度的计算方法 第三宇宙速度（V3）从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16．7公里／秒了。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度 设物体以第三宇宙速度抛出时具有的动能为 12 3 2 E mV k=，这部分动能应该包括两部分：即脱离地球引 力的动能E k1和脱离太阳引力的动能E k2。即：E k＝E k1+E k2。易知： 12 12 2 E mV k=，V2 为地球第二宇宙速度。下面再求E k2： 有两点说明：①因为地球绕太阳公转的椭圆轨道的离心率很小，可以当作圆来处理。②发射时个行星对物体的引力很小，可以忽略不计。基于这两点简化，发射过程可以应用机械能守恒定律解题。 物体随地球绕太阳的公转速率等于29.8km/s。其倍应该为物体挣脱太阳引力所需的速度，即：'29.842.2/ 2 V km s =（以太阳为参照物）。 如果准备飞出太阳系的物体在地球上的发射方向与地球绕太阳公转方向相同，便可以充分利用地球公转速度，这样物体在离开地球时只需要有相对地球的速度V’＝42.2-29.8=12.4km/s的速率便可以脱离太阳系。与此相对应的动能为： 12 ' 22 E mV k= 既能摆脱地球引力也能摆脱太阳引力所需要的总动能为： 222 3122 222 32 111 ' 222 ' k k k E mV E E mV mV V V V == ＝＋＋ ＝＋
高中物理《宇宙航行》教学设计
高中物理《宇宙航行》教学设计 高中物理《宇宙航行》教学设计 一、预习目标： 预习人造卫星的发射、第一宇宙速度的计算。 二、预习内容 1、发射人造地球卫星的最初构想是什么？ 2、第一宇宙速度的计算方法有几种？ 3、你对我国的航空航天知识了解多少？ 课内探究学案 一、学习目标 （1）知道人造地球卫星的运行原理，会运用万有引力定律和圆周运动公式分析解答有关卫星运行的原因； （2）掌握三个宇宙速度，会推导第一宇宙速度； （3）简单了解航天发展史。 （4）能用所学知识求解卫星基本问题。 学习重难点： （1）第一宇宙速度的推导； （2）人造卫星运转的环行速度与卫星发射速度的区别； 二、学习过程 1、抛物演示实验：学生观察落地点的变化，落地点为什么会变化？
2、牛顿的思考与设想： 3、问题的提出：人造卫星为什么不掉下来，人造卫星的线速度有多大。 三、方法步骤： 学生活动：分组讨论，得出结论。 1、由于月球在绕地球沿近似圆周的轨道运转，此时月球受到的地球的引力（即重力），用来充当绕地运转的向心力，故而月球并不会落到地面上来。 2、由平抛物体的运动规律知： x=v0t① h=② 联立①、②可得：x=v0 即物体飞行的水平距离和初速度v0及竖直高度h有关，在竖直高度相同的情况下，水平距离的大小只与初速度v0有关，水平初速度越大，飞行的越远。 3、当平抛的水平初速度足够大时，物体飞行的距离也很大，由于地球是一圆球体，故物体将不能再落回地面，而成为一颗绕地球运转的卫星。 学生活动：阅读课文，找出相应答案。 1、卫星绕地球运转时做匀速圆周运动，此时的动力学方程是：G 2、向高轨道发射卫星时，火箭须克服地球对它的引力而做更多的功，对火箭的要求更高一些，所以比较困难。
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之 点变壹与点至壹 (理
物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之点变壹与点至壹（理论须符合自然规律多对应认识规律一） 发表时间：2018-08-17T10:32:33.587Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：莫学艺 [导读] 摘要：前文已经论述“无→点→线→面→体”中点是系统理论源头，由“无→未知→可知→已知”说明理论体系逻辑源头是未知不可证也无法言语（源于混沌），只能通过质变方式将未知质变为已知成为公认的本质公理。 佛山市顺德区点变壹电器科技有限公司 528305 摘要：前文已经论述“无→点→线→面→体”中点是系统理论源头，由“无→未知→可知→已知”说明理论体系逻辑源头是未知不可证也无法言语（源于混沌），只能通过质变方式将未知质变为已知成为公认的本质公理。此文对“长度”概念作一个观念改变，分为“点量度”与“格量度”，以便匹配“一与多”或其它本质概念作系统理论。一叉多不对等不完备，得不到一至一明确，直接否定用含多质的一个代数字母符号及表达式去证明哥德巴赫猜想与费马大猜想。 关键词：改观，点一对格多不对等不完备，♂空时点量度，M物质C光速格量度，有理数小格与有理数小格末点，无理数余多极此文续《物理宇宙公式、宇环论、量形几何、物数学之质变量变形变》为第39篇。内容庞大碍于篇幅只作纲要、结果描述，相关内容在链接文章中可找到，不便之处函请读者谅解。 【物数理学】：［物数轴：0♂-ф-d- -1-W-P-∞- ］论述数的本质数量形状及变化，指明数的本身是什么。 【物理四大基础本质】：空间（地利）→时间（天时）→物质（人）→力（和）（运动）（速度）（时空）（变化）。 空间点♂，时间点♂，实数点♂。物质格1，速度格1，自然数格1。现有数理体系以实数线段（♂—1）格末点自然数格1开始直至弦论都是格论。狭义相对论以速度格C、量子力学以能量格h为源头作为理论体系核心。 【自然规律多对应认识规律一】：“无→未知→可知→已知”。认识规律是从未知质变为已知，“一”是明确，“多”是模糊，一对一是等价对应，一对多是不对等不完备，说明“数一”不完备。在（未知空时点实数点♂—1已知物力格自然数格）点格双论体系中，实数线段格（♂-1）量度时“无0→未知格始点♂→众多未知格内点 d→格末点1”同时参与，之前理论从自然数格1开始质变为已知进行数理推理，故康托尔建集合论时发现有理数格末点（格点一限）只是离散的星星，而无理数（余多极）才是浩翰的夜空。实数的未知多性也被划分在无理数上。 【点变壹与点至壹】：格始点♂对“一”，格末点1对“多”，“♂〧1点壹互变”是一多互变。［F=Ma牛顿♂（d）—1爱因斯坦P=MC］［蛋♂（d）—1鸡］谁在先？是看选谁作序头论述点格互变或大小格互变。“♂→1点至壹”是从一绝对点（处所）到另一绝对点（处所）或一至多。 【点量度与格量度】：克罗内克给现有数理理论体系作了一个归纳总结：“上帝创造了自然数，其它数都是人造的。”。说明现有数理理论体系是从格末点即自然数格1开始“多→一→无”倒序论起，逐步向格始点即实数点♂迈进，数量也就由少向多变化（自然数是最小集）（数系扩张）。因缺少“一与余多”本质区分，康托尔在建集合论时深受此影响而卡在对实数点本质的认识上。勒贝格作测度论时也是如此。此文将从格始点即实数点♂开始迈向格末点即自然数格1作“无→一→多”正序论述，数量相反的由多向少变化（数系划分），对应的图景是空间点格（♂—000）由物力格1去划分解读⊙（无→空间→物力）。虽然我们无法言语也无法比划点长度，但它是区分于“0无”而表“有”即“♂点量度”虽不是“1格量度”但也不是“0无”。实现点组线由哲理向数理的演变：∫♂〧1，此处将改变“点的长度为0”的观念［相应的有：（无）0测度、（一点）点测度、（多点）格测度概念，无理数的测度为：W=000－P］。得出微量的表达符号及形式，通过♂〧d〧1可作一变多、小多变大多的本质变换，实现微积分的基本思想量变与质变：∫♂〧1；∫d〧1。显然实数点♂（点一）不可分，自然数格1（格多）可分。 【无→一→多→多多→】：是时间单向逻辑序。现有数理理论体系都是在格多本质上论述，以区间［a，b］表示多点论，缺少“一”本质论即一点论［♂］［♂a］［♂b］。千年来学界也不约而同的默认区间是由无穷多的点组成：1/♂=000。但实际上应该有2点、3点、小多点、大多点、有限点P和无限点000本质存在。若以“量度”表“有”来区分“0无”，则有“点量度与格量度”之分来匹配数量上的“一与多”本质概念。1是一，2是多［2是多本质（实数集）中最小一个］，那么哥猜的1+1与1+2是“一、多”本质区分而不是一步之遥。本质概念不同是牛头不对马嘴。（费马猜与欧拉猜是否说明空间只有三维？） 【有理数小格与有理数小格末点】：格末点自然数格1开始作数量推理得到的有理数与自然数一样是格本质（可数格集）。有理数点是格末点而不是单独一点，因为格多才有分本质，单独一点不可分。这种微秒的本质区分在论述中往往会出现错位混搭（勒贝格测度论中的有理数测度为0是“无→点→格”混搭）。因格1内含多本质故一个代数字母X含多本质公理，得不到一至一明确，直接否定用含多质的代数字母符号及表达式去证明哥猜与费马猜。显然代数是理论思维分界屏障，形式化梦想破灭。 【无理数】：无理数是未知余多极无穷趋向限呈近似值：1×1＝1；1×2＝2；1×3＝3；2×2＝4，由于质因数分解唯一性，则√2、√3等只能是无理数，依理类推将乘方数之外的数进行开方的结果都是无理数根。√2＝P/q的证明是不合理的，因√2质变为2已不等价于等号右边小数（无之无与有的有之质变之别）。 【哥猜与费马猜】：证明一个定理就是去寻找它的本质公理或从格多寻找点一。多是模糊概念，一叉多是不对等不完备认识模糊。哥猜（不定方程：偶合〧质数＋质数）与费马猜（不定不等式：指合≠指合＋指合，指n＞2）不可明证的原因在先天之缺宇环图⊙无极图中：1）命题涉及未知无穷多（∞、000）源本质概念，超出了证明管辖范围P。因这样的多是源一本质集合多，不是一本质生成的数量多。2）涉及本质不同不可证，连续统假设不可证，可数集证明不了不可数集；一证不了多，小证不了大。3）涉及逻辑源头是悟不是证，只可发现不可证，无法言语♂点的来龙去脉更不用说证。4）涉及哥德尔定理可证是真，真不一定可证。互斥两本质无有、是否互指与未知不可证。5）涉及一叉多不对等不完备矛盾对应。受自然对象的多与认识符号的一的不对等制约。一个代数字母X含多本质公理，得不到一至一明确。薛定谔猫的生死两本质重叠在看一眼上是一叉二排中认识模糊。自然数格1内含等与不等双本质，故作代数表达式等价变换时无须将不等假设为等。6）涉及无与有、是与否、等与不等的源头本质分叉互斥划分认识，其只有归属无对等，只有操作无推理，判断依据为两点是否重合：A-B＝0；A-B≠0。7）涉及本质分叉区分后是否会变等〧，这只能一一变化比较验证，但格内点无穷多1/♂＝000无法一一验证无法完备。8）涉及不等价无穷指变不可推理，也只能一一验证，也无法完备验证。9）涉及潜无穷∞与格缩无穷小ф的瞬变与不可完结性验证，
【学霸笔记】物理必修二6.5宇宙航行
第五节 宇宙航行 一、人造卫星 1、定义：指按万有引力规律在太空航行，并执行探索开发利用太空执行特殊任务的飞行器。 2、特点：与天然的环绕天体不同，其自带动力。 3、分类：（按运动高度） ①低轨道卫星（小于1000）km ，此卫星又称近地卫星轨道。 ②中轨道卫星（1000-20000）km ，此卫星又称近地卫星轨道 ③高轨道卫星（大于20000）km ，此卫星又称近地卫星轨道 说明：A 近地卫星的高度可忽略不计，即r=R 。 B 同步卫星的高度为3.6×107 m ，属于高轨卫星。 4、人造卫星的两个速度： ①发射速度：将卫星送入太空预定轨道所必须具有的速度；卫星的轨道越高，发射速度越大。 ②环绕速度（运行速度）：卫星在预定圆轨道运动的线速度；卫星的轨道越高，运行速度越小。 5、卫星的轨道说明： ①卫星的轨道可以是圆也可以是椭圆。如果是圆地球处于圆心；如果是椭圆地球处于其中一个焦点上。 ②卫星的轨道平面可以在赤道所在的平面上，也可以其他平面上，但圆心或焦点必定在地心处。 ③卫星不可以在除赤道之外的任意纬度平面上，也不可以处在任意经度平面运动。 ④高中阶段最常见的轨道为近地轨道和同步轨道。 二、宇宙速度 1、宇宙速度：从地球表面向宇宙空间发射人造卫星，满足不同要求所需的最低发射速度。 2、第一宇宙速度：从地面上发射为使卫星不落回地面的最小发射速度。 ①推导：；或或)Rg ()(112 12 12 ==?==v R GM v R v m mg R v m R GMm ；s km v /9.71= ②理解： A 第一宇宙速度既是最小的发射速度，又是最大的环绕速度。 B 发射卫星时，当v=7.9km/s 时，万有引力恰好提供了卫星做匀速圆周运动的向心力；当v<7.9km/s 时，万有引力大于向心力，卫星做近心运动，即卫星最终落回地面；当v ＞7.9km/s 时，万有引力小于向心力，物体做离心运动。 3、第二宇宙速度：从地面上发射为使卫星脱离地球引力而不再绕着地球运行的最小发射速度。 ①和第一宇宙速度关系：；或)2Rg (222==v R GM v ； s km v /2.111= ②理解： A 当卫星的速度大于或等于11.2km/s 时，卫星就会脱离地球地球引力。 B 第二宇宙速度是卫星挣脱地球束缚的最小发射速度，又被称为逃逸速度。 C 发射卫星时，当7.9km/s ＜v ＜11.2km/s 时，卫星将做椭圆运动，即不断的重复近心运动和离心运动。 D 黑洞：当天体的密度很大，大到光都不能逃逸，此天体称为黑洞，即 R GM c 2= 4、第三宇宙速度：从地面上发射为使卫星脱离太阳引力的最小发射速度。 ①； s km v /7.163= ②理解：此速度针对的是地面上卫星发射的最小速度。
万有引力定律期末复习讲义
万有引力定律期末复习讲义 第1节 开普勒行星运动定律和万有引力定律 【概念·公式·定理】——基础不牢·地动山摇 一、开普勒行星运动定律 1．第一定律：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：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。[注1] 3．第三定律：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。 二、万有引力定律[注2] 1．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m 1和m 2的乘积成正比，与它们之间距离r 的二次方成反比。 2．表达式：F ＝G m 1m 2r 2，G 为引力常量，其值为G ＝6.67×10－ 11 N·m 2/kg 2。 3．适用条件 (1)公式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，物体可视为质点。 (2)质量分布均匀的球体可视为质点，r 是两球球心间的距离。 三、经典时空观和相对论时空观 1．经典时空观[注3] 空间、时间是独立于物体及其运动而存在的。 2．相对论时空观 物体占有的空间以及物理过程、化学过程，甚至还有生命过程的持续时间，都与它们的运动状态有关。 [注解释疑] [注1] 面积定律是对同一个行星而言的，不同的行星相等时间内扫过的面积不等。由面积定律可知，行星在近日点的速度比它在远日点的速度大。 [注2] 万有引力定律的“三性” (1)普遍性：任何有质量的物体间都存在万有引力。 (2)相互性：两物体间的万有引力是一对作用力与反作用力。 (3)宏观性：只有质量巨大的天体间或天体与其附近物体间的万有引力才有实际的物理意义。 [注3] 经典力学——牛顿运动定律的适用范畴。 [深化理解] 1．开普勒行星运动定律既适用于行星绕太阳运动，也适用于卫星绕地球运动。 2．不考虑地球自转时，地球表面上的重力加速度g ＝ GM R 2 。 3．地球赤道上的物体随地球自转的向心力由万有引力与支持力的合力提供，而地球表面附近做匀速圆周运动的卫星由万有引力提供向心力。