高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版

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高一物理必修二《万有引力与航天》知识点总结

高一物理必修二《万有引力与航天》知识点总结

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)2、“日心说”的内容及代表人物: 哥白尼 (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 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。

K T R =23 ① r T m F 224π= ② 22π4=r m K F 2m F r ∝ F F '= ③ 2r M F ∝'2r Mm F ∝ 2r MmGF = 2、表达式:221rm 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。

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。

必修2第6章万有引力与航天知识点总结

必修2第6章万有引力与航天知识点总结

常用要有GMm/r^2=mr(2π/t)^2=(mv^2)/r=(mv2π)/T=mrw^2密度=3g/4πRG(R为该星球的半径)mg=GMm/r^2应用变式求天体质量(以地球质量计算为例①知月球绕地球运动的周期T,半径r由GMm/r^2=mr(2π/t)^2得,M=4(π^2)(r^3)/GT^2②知月球绕地球运动的线速度v和半径r由GMm/r^2=(mv^2)/r,得M=(rv^2)/G③知月球绕地球运动的限速的v和周期T由GMm/r^2=(mv2π)/T得M=(2πvr^2)/TG=(Tv^3)/2πG④知地球的半径r和地球表面的重力加速度g由黄金代换(mg=GMm/r^2)知M=gr^2/G做万有引力的题目也就是简单的天体力学记住公式是最基本的许多题都是套公式的非常简单要拿高分看下面下面说一下需要注意的一. 建立两种模型确定研究对象的物理模型是解题的首要环节,运用万有引力定律也不例外,无论是自然天体(如月球、地球、太阳),还是人造天体(如飞船、卫星、空间站),也不管它多么大,首先应把它们抽象为质点模型。

人造天体直接看作质点;自然天体看作球体,质量则抽象为在其球心。

这样,它们之间的运动抽象为一个质点绕另一质点的匀速圆周运动。

二. 抓住两条思路无论物体所受的重力,还是天体的运动,都跟万有引力存在着直接的因果关系,因此,万有引力定律在这些问题中的应用十分广泛。

但解决问题的基本思路实质上只有两条:思路1:利用万有引力等于重力的关系即思路2:利用万有引力等于向心力的关系即式中a是向心加速度,根据问题的条件可以用来表示。

其实最主要的公式还是一个也就是F=GMm/R^2=mg =mv^2/R=mw^2R=mR4π^2/T^2.[解题过程]万有引力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/r^2 (G=6.67×10^-11N*m^2/kg^2,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。

新教材 人教版高中物理必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 知识点考点重点难点提炼汇总

新教材 人教版高中物理必修第二册 第七章 万有引力与宇宙航行 知识点考点重点难点提炼汇总

第七章万有引力与宇宙航行7.1行星的运动 ....................................................................................................................... - 1 -7.2万有引力定律 ................................................................................................................... - 6 -7.3万有引力理论的成就...................................................................................................... - 14 -7.4宇宙航行 ......................................................................................................................... - 21 -7.5相对论时空观与牛顿力学的局限性.............................................................................. - 30 -7.1行星的运动一、地心说和日心说开普勒定律1.地心说地球是宇宙的中心,是静止不动的,太阳、月亮以及其他星体都绕地球运动。

2.日心说太阳是静止不动的,地球和其他行星都绕太阳运动。

[注意]古代两种学说都是不完善的,因为不管是地球还是太阳,它们都在不停地运动,并且行星的轨道是椭圆,其运动也不是匀速率的。

鉴于当时人们对自然科学的认识能力,日心学比地心说更进一步。

通用版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行知识点归纳总结(精华版)

通用版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行知识点归纳总结(精华版)

(名师选题)通用版高中物理必修二第七章万有引力与宇宙航行知识点归纳总结(精华版)单选题1、经典力学有一定的局限性。

当物体以下列速度运动时,经典力学不再适用的是()A.2.9×10−3m/s B.2.9×100m/sC.2.9×104m/s D.2.9×108m/s答案:D经典力学只适用于宏观、低速运动的物体,对微观、高速(接近光速)运动的物体不再适用,故ABC错误,D正确。

故选D。

2、嫦娥四号携带的机器人探测器玉兔二号,在月球表面上做了一系列实验,其中一个实验是将一质量为20g 的小球水平抛出的同时,在同一位置将质量为2g的羽毛由静止释放,下列判断正确的是()A.小球先落到月球表面B.羽毛先落到月球表面C.两者同时落到月球表面D.条件不足,无法确定答案:C由于月球表面没有空气,小球及羽毛运动时都只受月球的引力作用,根据牛顿第二定律知G MmR2=ma a=GMR2其中M为月球质量,R为月球半径,所以,二者的加速度相同,羽毛初速度为零,小球竖直方向的初速度也为零,根据ℎ=12at2可知,二者同时落到月球表面,故C正确,ABD错误。

故选C。

3、2020年我国“北斗”系统实现在全球范围内提供服务.现北斗系统中有一颗地球同步卫星A,离地面的高度为5.6R,某时刻与离地面高度为2.3R的地球空间站B相隔最近。

已知地球半径为R,地球自转周期为24 h,卫星A和空间站B的运行轨道在同一平面内且运行方向相同。

则下列说法正确的是()A .卫星A 和空间站B 所在处的加速度大小之比aA ∶aB =1∶2 B .卫星A 和空间站B 运行的线速度大小之比vA ∶vB =1∶√2C .再经过24小时,卫星A 和空间站B 又相隔最近D .卫星A 想实现和空间站B 对接,只需对卫星A 向后喷气加速即可 答案:B根据万有引力提供向心力G Mm r 2=m v 2r =ma =m 4π2T2r 可得a =GMr 2v =√GM rT =2π√r 3GM由题可知r A =5.6R +R =6.6R r B =2.3R +R =3.3RA .根据a =GM r 2可知,卫星A 和空间站B 所在处的加速度大小之比a A a B =r B 2r A2=(3.3R)2(6.6R)2=14 故A 错误; B .根据v =√GM r可知,卫星A 与空间站B 运行的线速度大小之比v A v B =√r B r A =√3.3R 6.6R =√2故B 正确;C .根据T =2π√r 3GM 可知,卫星A 与空间站B 运行的周期大小之比T A T B =√r A3r B3=√(6.6R)3(3.3R)3=2√2地球自转周期为24 h,地球同步卫星A的周期T A=24h所以空间站B的周期T A=6√2h所以再经过24 h,卫星A和空间站B不会相隔最近,故C错误;D.同步卫星A在高轨道,空间站B在低轨道,卫星A想实现和空间站B对接,只需卫星A制动减速,从高轨道变到低轨道,故D错误。

(word完整版)高一物理必修二第六章《万有引力与航天》知识点总结,推荐文档.docx

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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)2、 “日心说 ”的内容及代表人物: 哥白尼(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a 地 3 = a 火 3 a 水 3 =......才可以列比例,太阳系:T 地 2 T 火 2=T 水 2三、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。

3F m42mmR K①r②F = 4π2K FFF ③r 2T 2T 2r 2FM FMm FG Mmr 2r 2r 22、表达式: F Gm 1m 2r 23、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: GmM4 2R 3GMR 2m2 RT 242T1四、万有引力定律的两个重要推1、在匀球的空腔内任意位置,点受到地壳万有引力的合力零。

2、在匀球体内部距离球心r ,点受到的万有引力就等于半径r 的球体的引力。

五、黄金代若已知星球表面的重力加速度g 和星球半径 R,忽略自的影响,星球物体的万有引力等于物体的重力,有 G Mmmg 所以 MgR2 R2G其中 GM gR2是在有关算中常用到的一个替关系,被称黄金替。

人教版高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版

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(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点总结归纳完整版单选题1、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,一位观测员在北纬38°线对该卫星观测时发现:每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置,则卫星的轨道必须满足下列哪些条件(已知地球质量为M ,地球自转的周期为T ,地球半径为R ,引力常量为G )( )A .该卫星一定在同步卫星轨道上B .卫星轨道平面与地球在北纬38°线所确定的平面共面C .满足轨道半径r =√GMT 24π2n 23(n =1,2,3…)的全部轨道都可以D .满足轨道半径r =√GMT 24π2n 2(n =1,2,3…)的部分轨道都可以答案:C解析:A. 该卫星总能出现在北纬38°线天空正上方,说明该卫星一定不是同步卫星,不在同步卫星轨道上,A 错误;B. 该卫星的轨道平面必须过地心,不可能与地球在北纬38°线所确定的平面共面,B 错误;CD. 由于每天晚上相同时刻该卫星总能出现在天空正上方同一位置,说明地球转动一周时,卫星可能转动n 周,故卫星的周期可能为T ′=T n (n =1,2,3……)卫星受到的万有引力提供向心力,则有GMm r 2=m 4π2T′2r 解得r =√GMT ′24π23=√GMT 24π2n 23(n =1,2,3……) C 正确,D 错误;故选C 。

2、两颗人造卫星a 、b 绕地球作匀速圆周运动,轨道半径之比为r a :r b =2:1,则a 和b 的运动速率和周期之比分别为( )A .√2:1,√8:1B .√2:1,1:√8C .1:√2,√8:1D .1:√2,1:√8答案:C解析:由合力提供向心力得G Mm r a 2=m v a 2r a =m 4π2T a 2r a G Mm r b 2=m v b 2r b =m 4π2T b 2r b 联立解得v av b =√2,T a T b =√81 故ABD 错误,C 正确。

高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版

高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版

(每日一练)高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总结归纳完整版单选题1、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。

故选B 。

2、下列有关天体运动的说法正确的是( )A .绕太阳运行的行星,轨道半长轴越长,公转的周期就越小B .在月球绕地球运动中,r 3T 2=k 中的T 表示月球自转的周期C .对于任意一个行星,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等D .若地球绕太阳运动的轨道半长轴为a 1,周期为T 1,月球绕地球运动轨道的半长轴为a 2,周期为T 2,则根据开普勒第三定律有:a 13T 12=a 23T 22 答案:C解析:A .由开普勒第三定律可知,绕太阳运行的行星,轨道半长轴越长,公转的周期就越大。

故A 错误;B .由开普勒第三定律可知,在月球绕地球运动中,r 3T 2=k 中的T 表示月球环绕地球的周期。

高中物理必修二重点知识点万有引力与航天

高中物理必修二重点知识点万有引力与航天

高中物理必修二重点知识点万有引力与航天
高中物理必修二重点知识点万有引力与航天
一、知识点
(一)行星的运动
1地心说、日心说:内容区别、正误判断
2开普勒三条定律:内容(椭圆、某一焦点上;连线、相同时间相同面积;半长轴三次方、周期平方、比值、定值)、适用范围
(二)万有引力定律
1万有引力定律:内容、表达式、适用范围
2万有引力定律的科学成就
(1)计算中心天体质量
(2)发现未知天体(海王星、冥王星)
(三)宇宙速度:第一、二、三宇宙速度的数值、单位,物理意义(最小发射速度、最大环绕速度;脱离地球引力绕太阳运动;脱离太阳系)
(四)经典力学的局限性:宏观(相对普朗克常量)低速(相对光速)
二重点考察内容、要求及方式
1地心说、日心说:了解内容及其区别,能够判断其科学性(选择)
2开普勒定律:熟知其内容,第三定律考察尤多;适用范围(选择)。

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千里之行,始于足下。

高中物理必修二万有引力与宇宙航行知识点总
结归纳完整版
引力与宇宙航行是高中物理必修2的重要内容之一,涉及到引力定律、行
星运动、卫星运动、宇宙探索等知识点。

在学习这些内容时,我们需要掌握以
下几个重点知识。

第一,引力定律。

牛顿引力定律是描述两个物体之间相互作用的力的大小
与方向的关系。

它的数学表达式为F=G*m1*m2/r^2,其中F表示两物体之间的
引力,m1和m2分别表示两物体的质量,r表示两物体之间的距离,G为万有引
力常量。

第二,行星运动。

行星围绕太阳运动的规律可以利用开普勒定律来描述。

开普勒第一定律,也称作椭圆轨道定律,指出行星绕太阳的轨道是一个椭圆。

开普勒第二定律,也称作面积速度定律,指出行星在同一时间内扫过的面积相等。

开普勒第三定律,也称作调和定律,指出行星公转周期的平方与半长轴的
立方成正比。

第三,卫星运动。

卫星围绕地球运动的规律也可以利用开普勒定律来描述。

卫星的轨道一般为近似圆形,其运动速度与高度成正比。

卫星的速度分为正轨
道速度和逃逸速度两种,前者用于保持卫星绕地球做圆周运动,后者用于使卫
星摆脱地球引力束缚。

第四,宇宙探索。

人类对宇宙的探索主要依靠航天器和火箭。

卫星是用于
研究地球和宇宙的重要工具,包括地球观测卫星、太阳观测卫星、星际探测器等。

火箭是宇宙运载工具,可以将航天器送入太空。

火箭原理是利用燃料的燃
烧产生大量的气体推动火箭飞行,同时利用牛顿第三定律。

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锲而不舍,金石可镂。

除了上述知识点,我们还需要掌握一些相关的数学计算方法。

例如,通过
引力定律计算两物体之间的引力大小;通过开普勒定律计算行星公转周期等等。

在学习过程中,我们还需要注意一些常见的误区。

例如,引力是所有物体
之间都存在的,而不仅仅是行星或卫星之间;行星绕太阳运动的轨道并非完全
是椭圆,而是近似椭圆等。

通过对引力与宇宙航行的学习,我们可以更加深入地了解宇宙的构成和演
化过程,为未来的宇宙探索提供基础知识和理论支撑。

同时,这些知识也可以
帮助我们更好地理解地球和自然现象,具有广泛的应用价值。

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