高考物理万有引力知识点梳理

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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。

2025高考物理总复习万有引力定律及其应用

2025高考物理总复习万有引力定律及其应用
8
'
1
2+
2
1
0

,则剩余部分对质点的万有引力大小为
2
50

选 C。
0
F2=F-F1,解得
2
=
41 0
F2=G 450 2 ,故
考向三 重力与万有引力的关系
典题5 (多选)由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变
化而有所不同。已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的
3
Gm 中 m
mg=
面重力加速 g、R

4 2
=m T 2 r
r2
m
R2
,
4
3
中=ρ·πR
3
表达式
备注
3r 3
ρ=GT 2 R 3
利用近地卫
当 r=R
3g
ρ=4GR
3
时,ρ=GT 2
星只需测出
其运行周期

考向一 利用“重力加速度法”计算天体质量和密度
典题7 (2024七省适应性测试安徽物理)如图所示,有两颗卫星绕某星球做
误。
0
g= 3 (R-h),由该表达式可知

3
,
=mg,
D 正确,A、B、C 错
考点三
天体质量和密度的计算
天体质量和密度的计算方法
类型 方法
已知量 利用公式r、T质量源自r、v利用运行天体
4 2
G r 2 =m T 2 r
m 中m
2
G
v、T
利用天体表面
g、R
r2
=m
r
=m r ,
4 2
=m T 2 r
解析 设地球的质量为 m0,地球的半径为 R,“海斗一号”下潜 h 深度后,以地心

高中物理万有引力定律知识点总结与典型例题精选汇总

高中物理万有引力定律知识点总结与典型例题精选汇总

万有引力定律 人造地球卫星『夯实基础知识』1.开普勒行星运动三定律简介(轨道、面积、比值)丹麦天文学家第一定律: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k Tr =23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。

2rMmGF =(1687年) 2211/1067.6kg m NG ⋅⨯=-叫做引力常量,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)。

万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:对于地面附近的物体m ,有2EE R mm Gmg =(式中R E 为地球半径或物体到地球球心间的距离),可得到GgR m EE 2=。

(2)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。

(3) 地球自转对地表物体重力的影响。

体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,如图所示,在纬度为ϕ的地表处,万有引力的一个分力充当物体随地球一起绕地轴自转所需的向心力 F向=mRcos ϕ·ω2(方向垂直于地轴指向地轴),而万有引力的另一个分力就是通常所说的重力mg ,其方向与支持力N 反向,应竖直向下,而不是指向地心。

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——万有引力定律

高中物理——万有引力定律

高中物理——万有引力定律1.开普勒第三定律:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。

32r k T = (K 值只与中心天体的质量有关)2.万有引力定律: 122m r F G m =⋅万(1)赤道上万有引力:F mg F mg ma =+=+引向向 (g a 向和是两个不同的物理量,) (2)两极上的万有引力:F mg =引3.忽略地球自转,地球上的物体受到的重力等于万有引力。

22GMm mg GM gR R =⇒=(黄金代换)4.距离地球表面高为h 的重力加速度:()()()222GMmGM mg GM g R h g R h R h '''=⇒=+⇒=++ 5.卫星绕地球做匀速圆周运动:万有引力提供向心力 2GMm F F r ==万向22GMm GM ma a r r =⇒= (轨道处的向心加速度a 等于轨道处的重力加速度g 轨)22GMm v m v r r =⇒=22GMm m r r ωω=⇒=222GMm m r T r T π⎛⎫=⇒= ⎪⎝⎭6.中心天体质量的计算:方法1:22gR GM gR M G =⇒= (已知R 和g ) 方法2:2v r v M G =⇒= (已知卫星的V 与r ) 方法3:23r M G ωω=⇒= (已知卫星的ω与r ) 方法4:2324r T M GT π=⇒= (已知卫星的周期T 与r )方法5:已知32v v T M G T π⎧=⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩ (已知卫星的V 与T )方法6:已知3v v M G ωω⎧=⎪⎪⇒=⎨⎪=⎪⎩ (已知卫星的V 与ω,相当于已知V 与T )7.地球密度计算: 球的体积公式:343V R π=2233232322()3434r M M r R V mM G m GT R r r GT T M ππρππ=⎧⎪⎪=⇒⎨===⎪⎪⎩近地卫星23GTπρ=(r=R)8. 发射速度:采用多级火箭发射卫星时,卫星脱离最后一级火箭时的速度。

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。

《万有引力定律》 知识清单

《万有引力定律》 知识清单

《万有引力定律》知识清单一、什么是万有引力定律万有引力定律是艾萨克·牛顿在 1687 年于《自然哲学的数学原理》上发表的。

它指出:任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力。

该引力大小与它们质量的乘积成正比、与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。

用公式来表达就是:F = G ×(m1 × m2) / r²。

其中,F 表示两个物体之间的引力,G 是引力常量,数值约为 667×10⁻¹¹ N·m²/kg²,m1 和 m2 分别是两个物体的质量,r 是两个物体质心的距离。

二、万有引力定律的发现过程牛顿发现万有引力定律并非一蹴而就,而是经过了长期的思考和研究。

据说,牛顿在苹果树下休息时,一个苹果突然掉落,这让他开始思考为什么苹果会垂直下落而不是飞向其他方向。

经过深入思考,他意识到地球对苹果的引力可能与天体之间的引力是同一种性质的力。

在此基础上,牛顿研究了开普勒定律。

开普勒定律描述了行星绕太阳运动的规律,牛顿通过数学推导和分析,发现这些规律可以用引力的作用来解释。

经过多年的努力,牛顿最终成功地提出了万有引力定律,为人类理解天体运动和引力现象提供了重要的理论基础。

三、万有引力定律的适用范围万有引力定律适用于宏观物体之间的相互作用。

对于微观粒子,由于它们的运动受到量子力学规律的支配,万有引力定律不再适用。

在距离较近的情况下,如果物体之间存在其他较强的相互作用,如电磁相互作用等,万有引力的影响相对较小,可以忽略不计。

但在天体尺度上,万有引力起着主导作用,决定了天体的运动和结构。

四、万有引力定律在天文学中的应用1、解释天体的运动万有引力定律成功地解释了行星绕太阳的运动、卫星绕行星的运动等天体现象。

根据万有引力定律,可以计算出天体的轨道、周期、速度等参数。

2、预测未知天体的存在通过对已知天体运动的观测和分析,利用万有引力定律可以预测未知天体的存在。

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万有引力是物理中的一个重要概念,它是描述质点之间相互作用的力。

下面是高中物理万有引力的一些基本知识点总结:1. 万有引力的定义:万有引力是质点之间由于引力的作用而产生的相互吸引力。

2. 牛顿万有引力定律:牛顿在1666年提出了万有引力定律,它表述为“两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比”。

具体公式为F=G(m1*m2/r^2),其中F为引力大小,G为万有引力常量,m1和m2分别为两个质点的质量,r为它们之间的距离。

3. 万有引力的特点:万有引力是一种普遍存在的力,质点之间的作用力始终存在,无论它们之间的距离有多远。

它是一种吸引力,方向始终指向两个质点之间的连线上。

4. 万有引力的质点模型:为了简化计算,我们可以将物体近似为质点,即忽略物体的大小和形状,只考虑其质量和位置。

5. 万有引力和距离的关系:根据万有引力定律,引力与距离的平方成反比。

当两个质点之间的距离加倍时,引力减少到原来的四分之一;当距离减半时,引力增加到原来的四倍。

6. 万有引力和质量的关系:引力与质量的乘积成正比。

质量越大,引力也越大;质量越小,引力也越小。

7. 万有引力常量G:G是一个常量,它的值为6.674 × 10^-11 N·m^2/kg^2。

这个常量是通过实验测量得出的,它决定了万有引力的大小。

8. 地球上物体的重力:地球的质量很大,所以其对地球表面上的物体产生的引力非常强大,我们称之为重力。

重力是物体下落的原因,它与物体的质量成正比。

地球上任何物体的重力公式为F=mg,其中F为物体的重力,m为物体的质量,g为重力加速度。

9. 使万有引力为零的情况:如果两个物体之间的距离趋于无穷远,它们之间的引力会趋于零,这时不存在任何相互作用。

10. 万有引力的应用:万有引力是天体运动的重要力学基础。

它解释了行星绕太阳的椭圆轨道、天体潮汐现象、小行星带和宇宙的膨胀等现象。

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2019年高考物理万有引力知识点梳理
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/r2(G=6.67×10-11N?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/s
6.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。

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