:高考物理总复习讲义教案 第4章-第4讲万有引力与航天

第4讲万有引力与航天

知识一 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m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比．

2．公式

F＝G，其中G＝6。67×10－11 N·m2/kg2，叫引力常量．

3．适用条件

两个质点之间的相互作用．

(1)质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用本定律来计算，其中r为两球心间的距离．

(2)一个质量分布均匀的球体和球外一个质点之间的万有引力也适用，其中r为质点到球心间的距离．

(1)只有天体之间才存在万有引力．(×)

(2)只要已知两个物体的质量和两个物体之间的距离，就可以由F＝G计算物体间的万有引力．(×)

(3)当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大．(×)

知识二 万有引力定律应用及三种宇宙速度

1．万有引力定律基本应用

(1)基本方法：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．

(2)基本公式：

G＝mgr＝ma＝

其中gr为距天体中心r处的重力加速度．

2．三种宇宙速度

宇宙速度

数值(km/s)

意义

第一宇宙速度(环绕速度)

7。9

这是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，若7。9 km/s≤v＜11。2 km/s，物体将绕地球运行

第二宇宙速度(逃逸速度)

11。2

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，物体将绕太阳运行

第三宇宙速度

16。7

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

(1)两种周期——自转周期和公转周期的不同．

(2)两种速度——环绕速度与发射速度的不同，最大环