人教版高中物理必修二万有引力
人教版高中物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结及习题和答案
第六章；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： 托勒密（欧多克斯、亚里士多德）内容；地心说认为地球是宇宙的中心，是静止不动的，太阳，月亮以及其他行星都绕地球运动。
2、“日心说”的内容及代表人物：哥白尼（布鲁诺被烧死、伽利略） 内容；日心说认为太阳是静止不动的，地球和其他行星都绕太阳运动。
二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律：v v >远近开普勒第三定律：K —与中心天体质量有关，与环绕星体无关的物理量；必须是同一中心天体的星体才可以列比例，太阳系：333222===......a a a T T T 水火地地水火 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。
2、表达式：221r m m GF = 3、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=6.67×10-11N/m 2/kg 2，牛顿发现万有引力定律后的100多年里，卡文迪许在实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对于质量分布均匀的球体，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本身的大小时，公式也近似的适用，其中r 为两物体质心间的距离。
6、推导：2224mM G m R R T π=3224R GMT π=四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意位置处，质点受到地壳万有引力的合力为零。
2、在匀质球体内部距离球心r 处，质点受到的万有引力就等于半径为r 的球体的引力。
五、黄金代换六；双星系统两颗质量可以相比的恒星相互绕着旋转的现象，叫双星。
设双星的两子星的质量分别为M 1和M 2，相距L ，M 1和M 2的线速度分别为v 1和v 2，角速度分别为ω1和ω2，由万有引力定律和牛顿第二定律得：M 1：22121111121M M v G M M r L r ω== M 2：22122222222M M v G M M r L r ω== 相同的有：周期，角速度，向心力 ，因为12F F =，所以221122m r m r ωω=轨道半径之比与双星质量之比相反：1221r m r m = 线速度之比与质量比相反：1221v m v m =七、宇宙航行：1、卫星分类：侦察卫星、通讯卫星、导航卫星、气象卫星……3、卫星轨道：可以是圆轨道，也可以是椭圆轨道。
人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识汇总大全
(每日一练)人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识汇总大全单选题1、木星“冲日”是指地球、木星在各自轨道上运行到太阳、地球和木星排成一条直线或近乎一条直线，地球位于太阳与木星之间，“冲日”时木星距离地球最近，也最明亮。
已知木星的公转周期约为12年，质量约为地球质量的320倍，半径约为地球半径的11倍，下列说法正确的是（ ） A ．地球运行的加速度比木星的小B ．木星与地球公转轨道半径之比约为12∶1C ．此次“冲日”现象后，经过约1.09年会再次出现D ．木星与地球密度之比约为4∶1 答案：C 解析：AB ．根据开普勒第三定律有r 地3T 地2=r 木3T 木2可知木星与地球公转轨道半径之比约为√1443:1。
由a =GM 日r 2可知a 地>a 木，故A 、B 错误；C ．再次发生冲日现象，即地球恰好比木星多绕太阳一周，此时有(2πT地−2πT木)t=2π解得t≈1.09年C正确；D．由43πR3⋅ρ=M 可得ρ=3M 4πR3即ρ木:ρ地=320:1331≈1:4D错误。
故选C。
2、以下关于宇宙速度的说法中正确的是（）A．第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最小速度B．对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度C．对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，近地点速度一定在7.9km/s一11.2km/s之间D．在地球表面发射一颗绕月卫星，发射速度必须大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度答案：B解析：A．根据万有引力提供向心力G Mm r =m v 2r解得v =√GM r可知，第一宇宙速度是人造地球卫星运行时的最大环绕速度，故A 错误；B ．对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，到达远地点时必须要加速才能进入同高度的圆轨道，故远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度，故B 正确；C ．对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，如果近地点在地球表面附近时，则卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s 而小于11.2 km/s ，如果其近地点不在地球表面附近，则在近地点的速度要小于7.9km/s ，故C 错误；D ．地球表面发射一个卫星并使它绕月球运动，则飞行器仍然在地球的引力范围以内，则在地面的发射速度不能大于第二宇宙速度（11.2km/s ），否则摆脱地球的束缚，故D 错误。
部编版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行带答案总结(重点)超详细
(名师选题)部编版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行带答案总结(重点)超详细
单选题 1、若太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视为半径为r的圆。已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ） A．𝐺𝑀=4𝜋2𝑟3𝑇2B．𝐺𝑀=4𝜋2𝑟2𝑇2C．𝐺𝑀=4𝜋2𝑟2𝑇D．𝐺𝑀=4𝜋𝑟3𝑇2 2、为研究太阳系内行星的运动，需要知道太阳的质量，已知地球半径为R，地球质量为m，太阳与地球中心间距为r，地球表面的重力加速度为g，地球绕太阳公转的周期为T。则太阳的质量为（忽略地球自转）（ ） A．4𝜋2𝑟3𝑇2𝑅2𝑔B．𝑇2𝑅2𝑔4𝜋2𝑚𝑟3 C．4𝜋2𝑚𝑔𝑟2𝑅3𝑇2D．4𝜋2𝑚𝑟3𝑇2𝑅2𝑔 3、设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍，下列说法正确的是（ ） A．在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等 B．在相等的时间内，海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积之比为√𝑛∶1 C．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为√𝑛∶1 D．海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为n2∶1 4、中国空间站天和核心舱先后与天舟二号和神舟十二号进行对接，为了实现神舟飞船与天宫号空间站顺利对接，具体操作应为（ ） A．飞船与空间站在同一轨道上沿相反方向做圆周运动，接触后对接 B．空间站在前、飞船在后且两者沿同一方向在同一轨道做圆周运动，在合适的位置飞船加速追上空间站后对接 C．空间站在高轨道，飞船在低轨道且两者同向飞行，在合适的位置飞船加速追上空间站后对接 D．飞船在前、空间站在后且两者沿同一方向在同一轨道做圆周运动，在合适的位置飞船减速与空间站对接 5、宇宙中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，已观测到稳定的三星系统存在形式之一是：三颗星位于同一直线上，两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行，设每个星体的质量均为M，则（ ）
人教版物理必修二万有引力知识点
人教版物理必修二万有引力知识点人教版物理必修二中的万有引力是高中物理课程中的重要知识点之一。
万有引力是牛顿力学中的基本概念，在天文学、天体力学、地球物理学以及工程学等的研究中都有着广泛的应用。
本文就来详细介绍一下人教版物理必修二中万有引力的知识点，以深入理解这一重要的物理概念。
1. 引力的定义和基本性质引力是一种质点间相互作用的基本力，质点间的引力作用是吸引力，方向是两个质点间的连线方向，由万有引力定律描述。
这个定律可以表示为：两个质点之间的引力大小与它们的质量成正比，与它们的距离的平方成反比。
万有引力作用的基本特点是万有性，就是所有物体之间都存在引力，这种引力不会随着距离的增大而消失。
但是，由于万有引力非常微弱，只有当物体的质量很大时才会产生比较明显的引力作用。
2. 引力的计算公式万有引力的计算公式可以表示为：F=G(m1m2/r^2)，其中F表示质量为m1和m2的两个物体之间的引力大小，r表示它们之间的距离，G是普遍引力常数，它的值为6.67×10^-11N·m^2/kg^2。
从公式中可以看到，引力的大小与与物体间的距离的平方成反比，与物体的质量成正比。
3. 引力的大小和方向在计算引力大小的时候，需要注意引力的大小和方向。
万有引力的大小是与两个质量的乘积和它们之间的距离的平方成反比的。
引力的方向是其中一个质量连线两者间点向另一个质量的方向。
4. 引力的叠加原理如果存在多个物体之间的引力作用，那么它们之间的引力可以叠加起来，也就是说，每一个物体所承受的引力等于与它与其他物体之间引力的叠加结果。
这个原理可以用于解决多种物理问题，例如，天体力学中的行星运动及多体问题就采用了引力的叠加原理。
5. 引力的应用万有引力的应用非常广泛，主要体现在天文、航空、地球物理学、工程学等多个领域中。
在天文学中，万有引力是行星运动、恒星演化和银河动力学等领域的基础。
它被用于研究行星之间以及天体与卫星之间的运动状态和相互作用，以及黑洞、星系、星云等天体现象的形成与演化原理等。
人教版高中物理必修二 第六章第三节万有引力定律 课件(共21张PPT)
课后作业： 学案中的针对训练、巩固训练
假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的 力是同一种力，并同样遵从“平方反比”的规律
探究一、“月-地检验”方略探究
科学探究中的如何证明自己的假设？
提出假设
观察生活
以假设为前提
寻找有用信息
研究问题
研究问题
得出结论1
得出结论2
在实验误差范围内两结论一致即 证明了自己的假设
探究一、“月-地检验”方略探究
即地球对物体的引力等于其重力。
探究一、“月-地检验”方略探究
提问： 1、如果假设成立，可以得出月球绕地球运转的向心加 速度与地球表面附近重力加速度的倍数关系吗？如果可 以，请写出表达式。
2、要想验证自己的假设是成立的，那么我们必须要用 现实的其他条件来检验。现在如果已知月地距离为r,月 球公转周期为T,如何求物体在月球轨道上的加速度?
3、地面上重力加速度可以如何测量?
4、怎样才能说明自己的假设是成立的?
探究一、“月-地检验”方略探究
现在，查阅相关数据得：已知月地距离为r=3.8×108m,
月球公转周期为T=27.3天,重力加速度g=9.8m/s2,一起来
检验一下：
a月
2
T
2
r
4 3.14 2
27.3 24 3600
较准确地测出了G的值.
探究一、“月-地检验”方略探究
科学探究最开始的两个步骤：
（1）发现问题并提出问题；（2）做出假设
问题已经很明显了，就是要研究
F
G
Mm r2
这个式子
除了太阳与行星间引力可以使用外，是否可以使用
在地月之间甚至可以推广到任意两个物体之间？
人教版高中物理必修二 (相对论时空观与牛顿力学的局限性)万有引力与宇宙航行教学课件
一、相对论时空观
如何解决？ 放弃绝对时空观
一、相对论时空观
狭义相对论的两条基 本假设
1
相对性原理
2
光速不变原理
所有物理规律在一切惯性参 考系中都具有相同的形式。
真空中的光速相对于任何惯 性系沿任一方向恒为c，并与光 源运动无关。
一、相对论时空观
同时的相对性
假设一列火车沿平直轨道飞快地匀速行驶。车厢中央的光源发出了一个 闪光，闪光照到了车厢的前壁和后壁。
对河岸的速度v水流动，河中的船以 相对于水的速度v船顺流而下，则船 相对于岸边的速度为
v合=v船+v水
v = v0+v1 这类表达式，又被称 为伽利略变换，是牛顿力学，研 究相对运动问题的基本原理之一。
如果有一艘飞船，相对地面以速度v0= 0.2c（c为真空中的光速）匀速运动， 从飞船上，沿飞船前进方向，射出一束光，在地面上的人看来，这束光传播
的速度是否应为 v =v0+c = 1.2c 呢？
1.2倍的光速与我们中学里学到的，真空中的光速是宇宙中最 快的速度两者不相符。
1887年，美国科学家迈克尔逊和莫雷通过实验证明了，在不同的 参考系中，光的传播速度都是一样的！ 这与牛顿力学中，不同的参考系之间的速度变换关系（伽利略变换） 不符！ 在实验事实的面前，许多物理学家，仍然立足在牛顿力学时空观的 基础上，想通过一些理论上的修补工作，解释实验现象。
如果相对地面以v运动的某惯性参考系上的人，观察与其一起运动的物
体完成某个动作的时间间隔为 ，地面上的人观察该物体在同一地点
完成这个动作的时间间隔为Δt，两者之间的关系为：
t
1 (v )2 c
1 ( v )2 1 c
t
最新人教版高中物理必修二6.3《万有引力定律》 精品课件
B．引力常量适合于任意两个质点或天体之间的 引力大小的计算
C．很难觉察到日常接触的物体间有万有引力， 是因为它们之间的万有引力大小太小
D．引力常量等于两个质量为1kg的质点相距1m时 的相互作用的引力大小
P46练习： （1） （2）（3）
■行星运动的各种动力学解释
1．关于太阳系中行星运动的轨道，以下说法正确的是 BC
A．所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆
C．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的
D．不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的
2．把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动，比较各
行星周期，则离太阳越远的行星 B
A．周期越小
一、人类对天体运动认识的发展过程
■日心说(Solarcentric Universe)
哥白尼的“日心说”体系
约在公元前260年，古希腊天文学家阿利斯塔克最早提出 了日心说的观点。但真正发展并完善日心说的，是来自 波兰的哥白尼（1473-1543）。
一、人类对天体运动认识的发展过程
■第谷的天文学观测
21．．苹下果列落关后于地万球有，引而力不定是律地的球说向法上中运正动确碰的到是A苹：C 果，发生这个现象的原因是 C A．万有引力定律是牛顿在总结前人研究的基础 A上．发由现于的苹果质量小，对地球的引力小，而地球 质量大，对苹果引力造成的 BB是．．没由公有于式单地F位球=的G对m苹1m果2/r有2中引的力G，是而一苹个果比对地例球常没数有， 引力造成的 CC离．．或苹公两果式个与F均=地G匀球m球间1m体的2的/r相2球中互心的相间r力是的是指距相两离等个的质，点由间于的地距 球质量极大，不可能产生明显加速度 DD趋．．向以由于上F无=说G穷法m大1都m不2/r对2可知，当距离r趋向于0时，F
红对勾学高中物理人教版必修二万有引力理论的成就
T，S1 到 C 点的距离为 r1，S1 和 S2 的距离为 r，已知万有引力
常量为 G.由此可求出 S2 的质量为( )
A.4π2rG2Tr－2 r1
B.4GπT2r231
4π2r3 C. GT2
D.4πG2Tr22r1
第六章 课时4
第22页
RJ版·物理·必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
4．有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力
星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的( )
q
k
A.k
B.q
q2
k2
C. k
D. q
第六章 课时4
第21页
RJ版·物理·必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
3．银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不
等的星体 S1 和 S2 构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两 者连线上某一定点 C 做匀速圆周运动．由天文观测得其周期为
绕太阳运行的线速度之比约为( )
A．0.19
B．0.44
C．2.3
D．5.2
第六章 课时4
第5页
RJ版·物理·必修2
45分钟作业与单元评估
二合一
4．最近，科学家在望远镜中看到太阳系外某一恒星有一行 星，并测得它围绕该恒星运行一周所用的时间为 1 200 年，它 与该恒星的距离为地球到太阳距离的 100 倍．假定该行星绕恒 星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆周，仅利用以上 两个数据可以求出的量有( )
第六章 课时4
第20页
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45分钟作业与单元评估
二合一
2.因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在 1996 年中国科学院
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人教版高中物理必修二万有引力
编 辑：__________________
时 间：__________________
教学资料范本
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（精心整理，诚意制作）
万有引力
1. (单选)(20xx·重庆
卷)宇航员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完
全失重状态下的物理现象.若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径
为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为 ( )
A. 0 B. 𝐺𝑀(𝑅+ℎ)2 C. 𝐺𝑀𝑚(𝑅+ℎ)2 D. 𝐺𝑀ℎ2
2. (单选)(20xx·南京、盐城一
模)牛顿提出太阳和行星间的引力F=G𝑚1𝑚2𝑟2后,为证明地球表面的重力和地球对
月球的引力是同一种力,也遵循这个规律,他进行了“月—
地检验”.已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍,“月—
地检验”是计算月球公转的 ( )
A. 周期是地球自转周期的1602 B. 向心加速度是自由落体加速度的1602
C. 线速度是地球自转地表线速度的602倍 D.
角速度是地球自转地表角速度的602倍
3. (单选)(20xx·无锡一
模)据《当代天文学》20xx年11月17日报道,被命名为“开普勒11145123”的恒星
距离地球5
000光年,其赤道直径和两极直径仅相差6千米,是迄今为止被发现的最圆天体.若
该恒星的体积与太阳的体积之比约为k1,该恒星的平均密度与太阳的平均密度之
比约为k2,则该恒星的表面重力加速度与太阳的表面重力加速度之比约为 ( )
A. √k13·k2 B. √𝑘123·k2 C. 𝑘2√𝑘13 D. 𝑘2√𝑘123
4. (单选)(20xx·扬州一
模)20xx年8月16日,我国首颗量子科学实验卫星“墨子”成功进入离地面高度为50
0
km的预定圆形轨道,实现了卫星和地面之间的量子通信.此前我国成功发射了第2
3颗北斗导航卫星G7,G7属地球静止轨道卫星.下列说法中正确的是 ( )
A. “墨子”的运行速度大于7.9 km/s B. 北斗G7可定点于扬州正上方
C. “墨子”的周期比北斗G7小 D. “墨子”的向心加速度比北斗G7小
5. (多选)(20xx·南通、泰州一
模)20xx年8月16日,我国科学家自主研制的世界首颗量子科学家实验卫星“墨子
号”成功发射并进入预定圆轨道.已知“墨子号”卫星运行轨道离地面的高度约为50
0 km,地球半径约为6 400 km,则该卫星在圆轨道上运行时 ( )
A. 速度大于第一宇宙速度 B. 速度大于地球同步卫星的运行速度
C. 加速度大于地球表面的重力加速度 D.
加速度大于地球同步卫星的向心加速度
6. (多选)(20xx·苏州一
模)20xx年10月19日凌晨,“天宫二号”和“神舟十一号”在离地高度为393千米的太
空相约,两个比子弹速度还要快8倍的空中飞行器安全无误差地对接在一起,假设
“天宫二号”与“神舟十一号”对接后绕地球做匀速圆周运动,已知同步轨道离地高
度约为36000千米,则下列说法中正确的是 ( )
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A.
为实现对接,“神舟十一号”应在离地高度低于393千米的轨道上加速,逐渐靠近“
天宫二号”
B. “比子弹快8倍的速度”大于7.9×10
3
m/s
C. 对接后运行的周期小于24h
D. 对接后运行的加速度因质量变大而变小
7. (单选)(20xx·南师附
中)我国发射了一颗地球资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距离地面50km
的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点距离地面50km、远地点距离地面1500km的
椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3.
轨道1、2相切于P点,轨道2、3相切于Q点.忽略空气阻力和卫星质量的变化,则下
列说法中正确的是 ( )
A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速
B. 该卫星在轨道2上稳定运行时,P点的速度小于Q点的速度
C. 该卫星在轨道2上Q点的加速度大于在轨道3上Q点的加速度
D. 该卫星在轨道3上的机械能小于在轨道1上的机械能
1. B 2. B
3. A 解
析:根据公式G𝑀𝑚𝑅2=mg得出g=𝐺𝑀𝑅2=𝐺𝜌×43π𝑅3𝑅2=43πGρR,恒星与太阳的半径之比为√𝑘13,
所以恒星表面的重力加速度与太阳表面的重力加速度之比为√𝑘13·k2,A项正确.
4. C 解
析:第一宇宙速度是最大的绕行速度,A项错误;北斗G7是同步卫星,处于赤道上
空,B项错误;轨道半径越大,周期越大,向心加速度越小,同步卫星离地高度大约
为36 000 km,大于“墨子”卫星,C项正确,D项错误.
5. BD 解
析:第一宇宙速度是最大的绕行速度,A项错误;轨道半径越大,线速度和向心加
速度越小,B、D选项正确;离地高度越大,万有引力越小,加速度越小,C项错误.
6. AC 解
析:加速后万有引力不足以提供向心力,飞船做离心运动,轨道半径变大,A项正
确;第一宇宙速度是最大的绕行速度,B项错误;对接后轨道半径小于同步轨道半
4 / 4
径,轨道半径越小周期越小,C项正确;在轨道上运行的加速度满足G𝑀𝑚𝑟2=ma,得出
a=G𝑀𝑟2,与m无关,D项错误.
7. A 解
析:卫星在轨道上运行时,轨道的半长轴越大,需要的能量越大,由于轨道2半长轴
比轨道1半长轴大,因此该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在P处点火加速,故A正
确.该卫星在轨道2上稳定运行时,根据开普勒第二定律可知近地点P点的速度大
于远地点Q点的速度,故B错误.根据牛顿第二定律和万有引力定律G𝑀𝑚𝑟2=m𝑣2𝑟=ma,
得a=𝐺𝑀𝑟2,所以卫星在轨道2上经过Q点的加速度等于在轨道3上经过Q点的加速度
,故C错误.卫星在轨道上运行时,轨道的半长轴越大,需要的能量越大,由于轨道3
半长轴比轨道1半长轴大,所以该卫星在轨道3的机械能大于在轨道1的机械能,故
D错误.