(完整版)高中物理万有引力部分知识点总结

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高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结

高中物理万有引力知识点总结1. 牛顿的万有引力定律:任何两个物体间都存在引力,这个引力与它们的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

这就是牛顿的万有引力定律。

公式表示为:F=G(m1m2)/r^2,其中F是两个物体间的引力,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离,G是万有引力常量。

2. 万有引力定律的应用:天体运动:万有引力定律为解释和预测天体运动提供了基础。

例如,行星绕太阳的运动,卫星绕地球的运动等。

重力加速度:在地球表面,万有引力定律可以用来解释重力加速度的存在。

重力加速度是由地球的质量产生的万有引力引起的。

3. 开普勒三定律:第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在其中一个焦点上。

第二定律(面积定律):对于任何行星,它与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等。

第三定律(周期定律):所有行星绕太阳一周的周期的平方与它们轨道半长轴的立方之比是一个常数。

4. 万有引力定律与天体运动的关系:通过万有引力定律和牛顿第二定律(F=ma),我们可以推导出天体运动的规律。

例如,行星的轨道周期与其轨道半径的三次方和质量的二次方之间的关系,这就是开普勒第三定律的来源。

5. 人造卫星:人造卫星是利用万有引力定律进行设计和操作的。

通过调整卫星的轨道和速度,可以实现各种任务,如通信、气象观测、导航等。

6. 逃逸速度:逃逸速度是指一个物体从某天体表面发射出去,要逃离该天体的引力束缚所需要的最小速度。

逃逸速度的计算涉及到万有引力定律和动能定理。

以上就是高中物理中万有引力知识点的主要内容。

掌握这些知识,可以帮助我们更好地理解和预测天体运动,以及设计和操作人造卫星等任务。

高考物理万有引力定律知识点总结

高考物理万有引力定律知识点总结

高考物理万有引力定律知识点总结(万有引力定律及其应用 环绕速度第二宇宙速度 第三宇宙速度)一.开普勒行星运动规律:行星轨道视为圆处理 则32r K T =(K 只与中心天体质量M 有关)理解:(1)k 是与太阳质量有关而与行星无关的常量. 由于行星的椭圆轨道都跟圆近似,在近似的计算中,可以认为行星都是以太阳为圆心做匀速圆周运动,在这种情况下,a 可代表轨道半径.(2)开普勒第三定律不仅适用于行星,也适用于卫星,只不过此时 a 3 /T 2 =k ′,比值k ′是由行星的质量所决定的另一常量,与卫星无关.二、万有引力定律(1)内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,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:F =G 221rm m ,其中2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-,叫做引力常量。

(3)适用条件:此公式适用于质点间的相互作用.当两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.均匀的球体可视为质点,r 是两球心间的距离.一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离.说明:(1)对万有引力定律公式中各量的意义一定要准确理解,尤其是距离r 的取值,一定要搞清它是两质点之间的距离. 质量分布均匀的球体间的相互作用力,用万有引力公式计算,式中的r 是两个球体球心间的距离. (2)不能将公式中r 作纯数学处理而违背物理事实,如认为r→0时,引力F→∞,这是错误的,因为当物体间的距离r→0时,物体不可以视为质点,所以公式F =Gm 1m 2r2就不能直接应用计算.(3)物体间的万有引力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反的,遵循牛顿第三定律,因此谈不上质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力,更谈不上相互作用的一对物体间的引力是一对平衡力.注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G 的物理意义是:G 在数值上等于质量均为1千克的两个质点相距1米时相互作用的万有引力.三.万有引力定律的应用(天体质量M , 卫星质量m ,天体半径R, 轨道半径r ,天体表面重力加速度g ,卫星运行向心加速度a n 卫星运行周期T)解决天体(卫星)运动问题的两种基本思路: 一是把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供;二是在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力.(1))人造地球卫星(只讨论绕地球做匀速圆周运动的人造卫星r GM v =,r 越大,v 越小;3rGM =ω,r 越大,ω越小;GM r T 324π=,r 越大,T 越大;2n GM a r =, r 越大,n a越小。

高中物理万有引力公式的知识点

高中物理万有引力公式的知识点

高中物理万有引力公式的知识点1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11N&;m2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。

拓展阅读一、运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。

物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t比。

2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何像法,求解运动好方法。

自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。

中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等aT平方。

3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。

二、力1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结物理万有引力知识点总结「篇一」1.开普勒行星运动三定律简介(轨道、面积、比值)丹麦开文学家开普勒信奉日心说,对天文学家有极大的兴趣,并有出众的数学才华,开普勒在其导师弟谷连续20年对行星的位置进行观测所记录的数据研究的基楚上,通过四年多的刻苦计算,最终发现了三个定律。

第一定律:所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上;第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等;第三定律: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。

即开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。

2.万有引力定律及其应用(1)内容:宇宙间的一切物体都是相互吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。

引力常量,它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力,1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。

万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤实验原理是力矩平衡。

实验中的方法有力学放大(借助于力矩将万有引力的作用效果放大)和光学放大(借助于平面境将微小的运动效果放大)。

定律的适用条件: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。

当两个物体间的距离无限靠近时,不能再视为质点,万有引力定律不再适用,不能依公式算出F近为无穷大。

注意:万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来,是自然界中最普遍的规律之一,式中引力恒量G的物理意义是:G在数值上等于质量均为1kg的两个质点相距1m时相互作用的万有引力。

3.综上所述重力大小:两个极点处最大,等于万有引力;赤道上最小,其他地方介于两者之间,但差别很小。

重力方向:在赤道上和两极点的时候指向地心,其地方都不指向地心,但与万有引力的夹角很小。

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结

物理万有引力知识点总结物理万有引力是指物体之间存在的吸引力或引力的力量。

以下是物理万有引力的一些主要知识点总结:1. 万有引力定律:万有引力定律是描述物体之间引力关系的公式,它由牛顿提出。

定律表明,两个物体之间的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

万有引力定律的公式为F = G * ((m1 * m2) / r^2),其中F表示引力的大小,m1和m2表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离,G为引力常数。

2. 引力的性质:物理万有引力具有以下性质:- 引力具有吸引性,它总是指向两个物体之间的中心。

- 引力大小与物体质量成正比,质量越大,引力越大。

- 引力大小与物体距离的平方成反比,距离越近,引力越大。

- 引力作用力对是相互的,即每个物体对另一个物体都有一个相等大小但方向相反的引力。

3. 重力:重力是地球对物体产生的引力。

重力是物体的质量与地球质量之间的吸引力。

重力的大小可以使用万有引力定律计算。

重力使物体朝着地面方向下落,并使物体保持在地球表面。

地球上的物体之间的重力也可以用牛顿的万有引力定律来计算。

4. 行星运动和轨道:根据万有引力定律,行星在太阳的引力作用下绕太阳旋转。

行星的轨道呈椭圆形,太阳位于椭圆的一个焦点上。

行星轨道上离太阳近的部分称为近日点,离太阳远的部分称为远日点。

5. 引力与质量的关系:根据万有引力定律,引力的大小与物体质量成正比。

更大质量的物体将具有更大的引力。

这解释了为什么地球的引力比月球的引力大,因为地球的质量比月球大。

以上是物理万有引力的一些重要知识点总结。

物理万有引力定律是物理学中一个重要的基本定律,它解释了宇宙中物体之间相互吸引的原因,并在天体运动和宇宙学研究中起到关键作用。

(完整版)万有引力定律公式总结

(完整版)万有引力定律公式总结

万有引力定律知识点班级: 姓名:一、三种模型1、匀速圆周运动模型:无论自然天体还是人造天体都可以看成质点,围绕中心天体做匀速圆周运动。

2、双星模型:将两颗彼此距离较近的恒星称为双星,它们相互之间的万有引力提供各自转动的向心力.3、“天体相遇"模型:两天体相遇,实际上是指两天体相距最近.二、两种学说1、地心说:代表人物是古希腊科学托勒密2、日心说:代表人物是波兰天文学家哥白尼三、两个定律 第一定律(椭圆定律):所有行星绕太阳的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的每一个焦点上。

第二定律(面积定律):对每一个行星而言,太阳和行星的连线,在相等时间内扫过相同的面积。

第三定律(周期定律):所有行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴R 的三次方跟公转周期T 的二次方的比值都相等.(表达式) 四、基础公式线速度:v ==== 角速度:== == 向心力:F=m =m(2r=m (2)2r= m (2)2r=m =m 向心加速度:a== (2r= (2)2r= (2)2r== 五、两个基本思路 1.万有引力提供向心力:ma r T m r m r v m r M G ====222224m πω 2.忽略地球自转的影响:mg RGM =2m (2g R GM =,黄金代换式) 六、测量中心天体的质量和密度测质量: 1.已知表面重力加速度g ,和地球半径R.(mg R GM =2m ,则G gR M 2=)一般用于地球 2.已知环绕天体周期T 和轨道半径r 。

(r T m r Mm G 2224π= ,则2324GTr M π=) 3.已知环绕天体的线速度v 和轨道半径r.(r v m rMm G 22=,则G r v M 2=) 4.已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r (r m rMm G 22ω=,则G r M 32ω=) 5.已知环绕天体的线速度v 和周期T (Tr v π2=,r v m r M G 22m =,联立得G T M π2v 3=)测密度:已知环绕天体的质量m 、周期T 、轨道半径r.中心天体的半径R ,求中心天体的密度ρ 解:由万有引力充当向心力r T m r Mm G 2224π= 则2324GTr M π=——① 又334R V M πρρ⋅==—-② 联立两式得:3233R GT r πρ= 当R=r 时,有23GTπρ= 注:R 中心天体半径,r 轨道半径,球体体积公式334R V π=七、星球表面重力加速度、轨道重力加速度问题1.在星球表面: 2RGM mg =(g 为表面重力加速度,R 为星球半径) 2.离地面高h: 2)(h R GM g m +='(g '为h 高处的重力加速度) 联立得g'与g 的关系: 22)('h R gR g += 八、卫星绕行的向心加速度、速度、角速度、周期与半径的关系1.ma r M G =2m ,则2a rM G =(卫星离地心越远,向心加速度越小) 2.r v m rMm G 22=,则r GM v =(卫星离地心越远,它运行的速度越小) 3.r m rMm G 22ω=,则3r GM =ω(卫星离的心越远,它运行的角速度越小) 4.r Tm r Mm G 2224π=,则GMT 32r 4π=(卫星离的心越远,它运行的周期越大) 九、三大宇宙速度 第一宇宙速度(环绕速度):7。

高一物理万有引力知识点总结

高一物理万有引力知识点总结

高一物理万有引力知识点总结
一、引力
1、引力是指物体之间的相互之间的作用力。

2、引力的定义是:质点之间的相互作用力,由距离决定,两者
距离越近,作用力越大,质点距离越远,作用力越小。

3、引力法则:引力作用力是双向的,即两质点之间的引力是相
等的。

二、引力的类型
1、斥力:即两物体间的反作用力。

2、弹力:物体之间的弹力也可以理解为引力,如弹簧的弹力。

3、磁力:当有磁体存在时,它们之间会产生的磁力。

4、重力:重力也是一种引力,也是宇宙中最有名的引力,它是
引起物体的自由落体运动的主要原因。

三、引力的实验
1、布拉格实验:是实验物理学家布拉格(1887年)用来测量引力的实验,该实验就揭示了物质间的相互引力。

2、太阳引力实验:该实验是行星发射实验的一种,它使用火箭
向太阳系内的行星发射小卫星,测量其飞行到临近太阳时引力的变化。

四、引力的其他知识
1、引力的公式:引力公式为F=G×m1×m2/r2,其中F表示引力,G表示万有引力常数,m1、m2表示两个作用质点的质量,r表示两个质点之间的距离。

2、万有引力常数:万有引力常数是宇宙中最基本的常数,它的值大约为6.67×10-11 N·m2/kg2。

高二物理万有引力知识点

高二物理万有引力知识点

高二物理万有引力知识点万有引力是物理学中的重要概念,它描述了任何两个物体之间的引力相互作用。

在高二物理学习中,掌握万有引力的知识点对于理解天体运动和宇宙中的现象至关重要。

本文将介绍高二物理万有引力的相关知识点,帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。

1. 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律是描述任何两个物体之间引力的数量和方向的数学表达式。

它可以表示为:两个物体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。

数学表达式如下:F =G * (m1 * m2) / r^2其中,F代表引力的大小,G代表万有引力常数,m1和m2分别代表两个物体的质量,r代表它们之间的距离。

2. 引力的方向根据牛顿第三定律,两个物体之间的引力方向相互相反且沿着它们之间的直线方向。

这意味着,当一个物体受到另一个物体的引力时,这两个物体之间的引力方向是相反的。

例如,地球和月球之间的引力方向是向心的,所以地球受到月球的引力,同时月球也受到地球的引力。

3. 引力和质量的关系牛顿万有引力定律表明,引力的大小与物体的质量成正比。

这意味着,质量越大的物体之间的引力越强。

例如,地球和月球的质量差距较大,所以地球对月球的引力比太阳对地球的引力要大得多。

4. 引力和距离的关系牛顿万有引力定律还表明,引力的大小与物体之间的距离的平方成反比。

这意味着,物体之间的距离越近,引力越强;距离越远,引力越弱。

例如,地球和太阳之间的距离相比于地球和月球之间的距离要远得多,所以太阳对地球的引力比月球对地球的引力要强大得多。

5. 轨道运动根据万有引力定律,天体之间的引力相互作用导致了行星、卫星等天体的轨道运动。

在轨道运动中,天体受到引力的作用,维持着围绕中心天体的运动。

例如,地球围绕太阳运动,月球围绕地球运动。

6. 地球表面物体重力地球表面物体的重力是地球对物体施加的引力。

根据牛顿第二定律,物体的重力与它的质量成正比。

物体的重力可以通过以下公式计算:重力 = 质量 * 重力加速度在地球上,重力加速度约为9.8米/秒²。

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高中物理——万有引力与航天
知识点总结
一、开普勒行星运动定律
(1)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。

(2)对于每一颗行星,太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。

(3)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。

二、万有引力定律
1.内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,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:F=Gm1m2/r^2,其中G=6.67×10-11 N·m2/kg2,称为万有引力常量。

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。

三、万有引力定律的应用
1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路
(1)把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供,关系式:
F=Gm1m2/r^2=mv^2/r=mω2r=m(2π/T)2r
(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力,即mg=Gm1m2/r^2,gR2=GM.
2.天体质量和密度的估算
通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T,轨道半径r,由万有引力等于向心力,即G r2(Mm)=m T2(4π2)r,得出天体质量M=GT2(4π2r3).
(1)若已知天体的半径R,则天体的密度
ρ=V(M)=πR3(4)=GT2R3(3πr3)
(2)若天体的卫星环绕天体表面运动,其轨道半径r等于天体半径R,则天体密度ρ=GT2(3π)
可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期,就可求得天体的密度.
3.人造卫星
(1)研究人造卫星的基本方法
看成匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供.G r2(Mm)=m r(v2)=mr ω2=m 224T π
r^2=ma 向.
(2)卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系
①由GMm/r^2=mv^2/r 得v =GM/r ,故r 越大,v 越小
②由GMm/r^2=mr ω2得ω=GMm/r^3,故r 越大,ω越小
③由GMm/r^2=m(4π^2/T^2)r 得T =GM 32r 4π,故r 越
大,T 越大
(3)人造卫星的超重与失重
①人造卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动,这两个过程加速度方向均向上,因而都是超重状态。

②人造卫星在沿圆轨道运动时,由于万有引力提供向心力,所以处于完全失重状态,在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生。

(4)三种宇宙速度
①第一宇宙速度(环绕速度)v 1=7.9 km/s.
这是卫星绕地球做圆周运动的最大速度,也是卫星的最小发射速度.若7.9 km/s ≤v <11.2 km/s ,物体绕地球运行. ②第二宇宙速度(脱离速度)v 2=11.2 km/s.
这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度.若11.2 km/s≤v<16.7 km/s,物体绕太阳运行.
③第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7 km/s这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

若v≥16.7 km/s,物体将脱离太阳系在宇宙空间运行。

题型:
1.求星球表面的重力加速度
在星球表面处万有引力等于或近似等于重力,则:GMm/r^2=mg,所以g=GM/r^2(R为星球半径,M为星球质量).由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为:g2(g1)=R12(R22)·M2(M1).
2.求某高度处的重力加速度
若设离星球表面高h处的重力加速度为g h,则:GMm/(R+h)^2=mg h,所以g h=GM/(R+h)^2,可见随高度的增加重力加速度逐渐减小。

3.近地卫星与同步卫星
(1)近地卫星其轨道半径r近似地等于地球半径R,其运动速度v=R(GM)=7.9 km/s,是所有卫星的最大绕行速度;运行周期T=85 min,是所有卫星的最小周期;向心加速度a =g=9.8 m/s2是所有卫星的最大加速度。

(2)地球同步卫星的五个“一定”
①周期一定T=24 h
②距离地球表面的高度h一定
③线速度v一定
④角速度ω一定
⑤向心加速度a一定。

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