万有引力向心加速度公式

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物理公式

物理公式

必修1平均速度:ts v =匀加速直线运动: 自由落体运动:g a V ==,00asV V at t V S atV V t t 221202200+=+=+=ghV gt h gt V t t 22122=== 胡克定律:kx F =(x 为形变量)滑动摩擦力:N f μ=二力合成:2121F F F F F +≤≤合牛顿第二定律:ma =合F国际基本单位(力学):m(长度单位)、Kg (质量单位)、S (时间单位)必修2机械功:θcos FS W =(θ为F 与S 方向的夹角)平均功率:)(ts v v F t WP ===瞬时功率:瞬瞬v F P =(同向) 机械效率:%100P %100W ×=×=总有用总有用P W η动能:2mv 21=K E重力势能:mgh E p =动能定理:k1k2E E W =合上抛:20021gtt V h gtV V t ==下抛:20021gtt V h gt V V t +=+=平抛:线速度:T r2v )(Π==为弧长s t sv 角速度:T2)rad/s (Π==ωφω:t单位 关系:ωr v =向心力:ωωmv T mr mr r mv F ====22224Π向 向心加速度:22v ωr ra ==向 离心运动:向需向供F F万有引力:221m rm G F =万(2211/1067.6kg Nm G ×=) 天体运行:向万F F =222224r m Tmr mr r mv M G Π===ωGMr T r GM r GMv 3234Π===∴ω时间延缓效应:221c v t t ′=ΔΔ长度收缩效应:221cv l l ′= 质速关系:2201cv m m =质能关系:22mc E mc E ΔΔ==选修3-1库仑定律:221rQ Q kF =(229/100.9c Nm k ×=) 电场强度:)(d)(匀强电场定义式UE qFE ==)(r Qk2点电荷=E 电功:)(b a ab ab q qU W φφ==电势能:φεq =电容:)(kd4s)(决定式定义式πε==C UQC 欧姆定律:RUI =闭合电路欧姆定律:Rr E I +=)(tqR 21212121定义式并干=+=+=I R R R R IR R R I 电阻定律:)(为电阻率ρρslR =总功(电功):UIt W =热功:Rt I Q 2= 机械功:Rt I UIt Q W2=磁通量:)(S B BS ⊥=Φ 安培力:F)I L(B ⊥⊥=BI F 安 洛伦兹力:F)v qvB(B ⊥⊥=洛F 带电粒子在磁场中的运动:qBmT qBmv r Π2==选修3-2感应电动势:)(v I B BLv E t nE ⊥⊥==ΔΔΦ自感电动势:tIL E ΔΔ=交变电流:m m m n E t E e Φωω==sin 变压器:出入P P n n U U ==2121选修3-4单摆:gL 2π=T 波:fT 1=f v Tv λλ==波的折射:21sin sin v v r i =LC 振荡:LC T π2=斯涅耳定律:n r i=sin sin折射率:vc n =临界角:nc 1sin =干涉:必修1平均速度:匀加速直线运动:自由落体运动:胡克定律:滑动摩擦力:二力合成:牛顿第二定律:国际基本单位(力学):必修2机械功:平均功率:瞬时功率:机械效率:动能:重力势能:动能定理:上抛:下抛:平抛:线速度:角速度:关系:向心力:向心加速度:离心运动:万有引力:天体运行:时间延缓效应: 长度收缩效应:质速关系:质能关系:选修3-1库仑定律:电场强度:电功:电势能:电容:欧姆定律:闭合电路欧姆定律:电阻定律:总功(电功):热功:机械功:磁通量:安培力:洛伦兹力:带电粒子在磁场中的运动:选修3-2 感应电动势:自感电动势:交变电流:变压器:选修3-4 单摆:波:波的折射:LC振荡:斯涅耳定律:折射率:临界角:干涉:。

万有引力定律公式总结

万有引力定律公式总结

万有引力定律的应用总结:两个基本思路1.万有引力提供向心力:ma r Tm 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)一、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GgR 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2324GT r M π=) 3.已知环绕天体的线速度v 和轨道半径r 。

(r v m r Mm G 22=,则G rv M 2=)4.已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r (r m r Mm G 22ω=,则G r M 32ω=)5.已知环绕天体的线速度v 和周期T (T r v π2=,r v m rM 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2324GT r M π=——① 又334R V M πρρ⋅==——② 联立两式得:3233RGT 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= 二、星球表面重力加速度、轨道重力加速度问题 1.在星球表面: 2RGMmg =(g 为表面重力加速度,R 为星球半径)2.离地面高h: 2)(h R GMg 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 += 三、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 r MG =(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 r Mm G22ω=,则3rGM =ω(卫星离的心越远,它运行的角速度越小) 4.r T m r Mm G 2224π=,则GMT 32r 4π=(卫星离的心越远,它运行的周期越大)。

高考物理:“加速度”知识总结

高考物理:“加速度”知识总结

高考物理:“加速度”知识总结加速度加速度是物理学中的一个物理量,是一个矢量,主要应用于经典物理当中,一般用字母a表示,在国际单位制中的单位为米每二次方秒。

加速度是速度矢量关于时间的变化率,描述速度的方向和大小变化的快慢。

加速度由力引起,在经典力学中因为牛顿第二定律而成为一个非常重要的物理量。

在惯性参考系中的某个参考系的加速度在该参考系中表现为惯性力。

加速度也与多种效应直接或间接相关,比如电磁辐射。

加速度1.定义:速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值。

2.公式:a=Δv/Δt3.单位:m/s^2 (米每平方秒)4.加速度是矢量,既有大小又有方向。

加速度的大小等于单位时间内速度的增加量;加速度的方向与速度变化量ΔV方向始终相同。

特别,在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度相同;如果速度减小,加速度的方向与速度相反。

5.物理意义:表示质点速度变化的快慢的物理量。

举例:假如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s。

它们的速度都从0m/s变为10m/s,速度改变了10m/s。

所以它们的速度变化量是一样的。

但是很明显,B车变化得更快一些。

我们用加速度来描述这个现象:B车的加速度(a=Δv/t,其中的Δv是速度变化量)> A车的加速度。

显然,当速度变化量一样的时候,花时间较少的B车,加速度更大。

也就是说B车的启动性能相对A车好一些。

因此,加速度是表示速度变化的快慢的物理量。

注意:1.当物体的加速度保持大小和方向不变时,物体就做匀变速运动。

如自由落体运动、平抛运动等。

当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做匀变速直线运动。

如竖直上抛运动。

2.加速度可由速度的变化和时间来计算,但决定加速度的因素是物体所受合力F和物体的质量M。

3.加速度与速度无必然联系,加速度很大时,速度可以很小;速度很大时,加速度也可以很小。

例如:炮弹在发射的瞬间,速度为0,加速度非常大;以高速直线匀速行驶的赛车,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度为零。

高考物理必背公式

高考物理必背公式

高考物理必背公式高考物理必背公式(一)1、动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}2、冲量:I=Ft {I:冲量(N s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}3、动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mv o{Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}4、动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也能够是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 5、非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm{ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}6、完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=&Del ta;EKm {碰后连在一起成一整体}7。

物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)8。

由9得的推论--—--等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)9、子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失 E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s 相对子弹相对长木块的位移}注:(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; (3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕、振动和波公式1。

万有引力定律 课件

万有引力定律   课件

3、万有引力具有独立性.两物体间的引力,只与它们
的质量及距离有关,不管它们之间是否还有其它作用力.
4、万有引力具有宏观性.只有质量巨大的天体间,万
有引力的存在才有宏观物理意义.
过程总结:
纵观万有引力定律的发现历程,你觉得科学 发现的一般过程是什么?你能概括一下吗?
①对现象的一般观察; ②提出假设; ③运用逻辑(包括数学)得出推论; ④通过实验对推论进行检验; ⑤对假说进行修正和推广.
二、万有引力定律
★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 和 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比.
★2、方向: 在两物体的连线上
★3、表达式:F
GБайду номын сангаас
m1m2 r2
F=G
m1m2 r2
两物体的距离r指“哪两部分距离”?
★4、r的具体含义:
卡文迪许
1、实验结果:G = 6.67×10-11N· m2/kg2
2、卡文迪许扭秤实验的意义:
(1)证明了万有引力的存在,使万有引力定律进 入了真正实用的时代;
(2)开创了微小量测量的先河,使科学放大思想 得到了推广.
思考:我们人与人之间也应该存在万有
引力,可是为什么我们感受不到呢?
例题1、估算两个质量 50 kg 的同学相距 0.5 m 时之间的万有引力约有多大?
⑴对于可以看做质点的物体,r为两个质点 之间的距离.
所谓质点,即两物体的形状和大小对它们之间 的距离而言,影响很小,可以忽略不计.
⑵对于质量分布均匀的球体,r为两个球心 之间的距离.
m1
m2 r
三、引力常量
G 是比例系数,叫做引力常量,适用于任何两个物体.

万有引力定律应用公式及常1量

万有引力定律应用公式及常1量

万有引力定律应用1、 常量:kg 10624⨯=地m ,m R 6104.6⨯=地,m 1048⨯=地月r ,m 105.111⨯=日地r ,kg 10230⨯=日m ,引力常量2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=-(卡文迪许用扭秤装置测得) 50kg 的人在赤道上:N F 500=万,N F 2=向,向万F N F =- (其中N=mg)2、 地球同步卫星(轨道平面与赤道平面共面,绕行方向与地球自转方向相同,角速度与地球的自转角速度相同):周期T=24h ,距离地球表面高度地R m h 5.5106.37≈⨯=,速率s km v /1.3=近地卫星:速率s km v /9.7=(第一宇宙速度)(卫星的最大环绕速度)(卫星进入轨道的最小发射速度)周期min 85≈T (卫星环绕地球的最小周期)每天绕地球绕行大约17圈3、 开普勒第三定律:2234πGM k T r == (T 为环绕天体的公转周期,r 是轨道半径,M 为中心天体质量)4、 向向F ma mg mr T mr r v m rMm G ======'2222)2(ωπ 5、 黄金代换:mg RMm G =2(M 为中心天体的质量,R 为中心天体的半径,g 为中心天体表面的重力加速度) (选择填空题可直接用黄金代换式:2gR GM =)6、 求环绕天体线速度v :r v m r Mm G 22= r gR r GM v 2== 7、 求环绕天体周期T :22)2(T mr rMm G π=23322gR r GM r T ππ== 8、 求环绕天体角速度:22ωmr r Mm G= 3r GM =ω 9、 求环绕天体加速度:向ma r Mm G=2 2r GM a =向 10、 求距离地球表面h 的地方的重力加速度g h 或者环绕天体的向心加速度:由向ma mg h R Mm G h ==+2)(和mg R Mm G =2可得向a g h R R g h =+=22)( (M 为中心天体的质量,R 为中心天体的半径,g 为中心天体表面的重力加速度)11、 求中心天体质量:2222)2(ωπmr T mr r v m mg rMm G ====,则可得中心天体的质量G r GTr G r v G gR M 32232224ωπ====(M 为中心天体的质量,R 为中心天体的半径,g 为中心天体表面的重力加速度,r 是两物体的质心间的距离,也是环绕天体的轨道半径)12、 求中心天体的密度(1)已知中心天体的半径R 和环绕天体的公转周期T :由22)2(T mr r Mm G π=和334R M πρ⋅= 可得3233R GT r πρ= (当环绕天体在中心天体表面附近时,则有r=R ,则23GTπρ=,即只要知道近地卫星的运动周期即可知道地球的平均密度) (2)已知中心天体表面重力加速度g 和其半径R 由mg RMm G =2 和334R M πρ⋅=得GRg πρ43= 13、 赤道上的物体:T=24h T R v π2= 22)(向T R a π= 14、航天器变轨问题的5个注意点: (1)卫星的a 、v 、ω、T 相互联系,其中一个量变化,其他量也变; (2)卫星a 、v 、ω、T 均与卫星的质量无关,只由轨道半径r 和中心天体质量共同决定; (3) 卫星变轨时半径的变化,根据万有引力和所需向心力的大小关系判断;稳定在新轨道上的运行速度变化由rGM v = 判断。

万有引力公式及基本应用

万有引力公式及基本应用

万有引力专题1 班级 姓名问题:我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义,同学们也对月球有了更多的关注。

1.若已知地球半径为R ,地球表面的重力加速度为g ,月球绕地球运动的周期为T ,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r 1;2. “嫦娥1号”绕月运行的轨道高度为200公里,“嫦娥2号”绕月运行的轨道高度为100公里.以下说法正确的是: A .“嫦娥2号”比“嫦娥1号”绕月运行的向心力大B .“嫦娥2号”绕月运动的周期小于“嫦娥1号”绕月运动的周期C .“嫦娥2号”绕月运动的向心加速度小于“嫦娥1号”绕月运动的向心加速度D .“嫦娥2号”与“嫦娥1号”绕月运动的速度大小之比为1:2方法总结――解决天体(卫星)运动问题的基本思路1.已知地球半径为R ,地球质量为M ,引力常量为G ,忽略地球的自转。

则地球表面的重力加速度为g =2.在距离地面的高度为h 的轨道上,有一颗质量为m 的人造地球卫星,围绕地球做匀速圆周运动,画图建模: =F 向 = 线速度v== 角速度ω== 周 期T== 向心加速度a n == 该轨道处重力加速度g /=3.有两颗人造地球卫星,运行半径r 1<r 2,则两颗卫星相比较,v 1 v 2 ω1 ω2 a 1 a 2 T 1 T 2问题拓展1------天体平均密度的估测:一登月宇航员为估测月球的平均密度,该宇航员乘坐飞船在离月球表面高为h 的圆轨道上飞行,并记下周期T ,若已知月球的半径R 和万有引力恒量G ,该宇航员就可估测月球的平均密度ρ。

有位同学帮他估测过程如下:设月球质量为M ,飞船质量为m .由牛顿第二律知:2224Mm G mR R Tπ=① 343V R π=② 由密度公式知M V ρ=③ 联立①②③得223GT πρ=你认为这位同学的结果是否正确,请作出结论“正确”或“错误”。

向心加速度与重力加速度

向心加速度与重力加速度

浅谈向心加速度与重力加速度在学习了高中物理必修二第六章《万有引力与航天》中的天体运动之后,很多同学认为重力加速度就与向心加速度是一回事,即向心加速度就等于重力加速度,重力就等于向心力,从而出错。

其实不然,下我们从力与运动的关系来分析这个问题。

万有引力定律:是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m、m 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=gmm/r2,g称为万有引力常数,其值约为6.67×10-11单位n·㎡/kg2。

为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。

万有引力与航天这章内容比较晦涩难懂,公式比较多学生容易混淆,万有引力公式与圆周运动公式相结合,得出一系列的公式。

如何能在繁杂的公式中找出其中的奥秘,关键还是要搞清楚万有引力与航天的规律。

欲解决此类问题,现归纳以下几条依据:在地球上的物体:(1)忽略地球的自转:在赤道处r=r,物体的万有引力分解的两个分力f向和mg刚好在一条直线上,则有f=mg+f向,所以,mg=f-f 向=gmm/r2-mw2r因地球自转角速度很小,gmm/r2>>mw2r所以gmm/r2≈mg,(一般情况下不考虑自转带来的影响,认为重力等于万有引力,只有在南北极时物体不随地球自转gmm/r2=mg)“gm=gr2”通常称为黄金代换式,在解题时经常用到。

假设地球自转加快,即mg=gmm/r2-mw2r知物体的重力将变小.当gmm/r2=mw2r时,mg=0此时地球上物体无重力,但是它要求地球自转的角速度w=gm/r3,比现在地球自转角速度要大得多。

地球附近的近地卫星:通常把高度在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(又称顺行轨道)。

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