第4章 第4讲 万有引力与航天(Word教参)-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

第4讲　万有引力与航天

开普勒三定律

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．表达式

F＝G，G是比例系数，叫作引力常量，G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.

3．适用条件

(1)公式适用于__质点__间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点．

(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是__两球心__间的距离．

4．天体运动问题分析

(1)将天体或卫星的运动看成__匀速圆周__运动，其所需向心力由__万有引力__提供．

(2)基本关系式

G＝ma＝

宇宙速度

1．第一宇宙速度

(1)第一宇宙速度又叫__环绕__速度，其数值为__7.9__km/s.

(2)第一宇宙速度是物体在__地球__附近绕地球做匀速圆周运动时的速度．

(3)第一宇宙速度是人造卫星的最小__发射__速度，也是人造卫星的最大__环绕__速度．

(4)第一宇宙速度的计算方法

由G＝m得v＝　　；

由mg＝m得v＝　　.

2．第二宇宙速度

使物体挣脱__地球__引力束缚的最小发射速度，其数值为__11.2__km/s.

3．第三宇宙速度

使物体挣脱__太阳__引力束缚的最小发射速度，其数值为__16.7__km/s.

1．判断下列说法的正误．

(1)只要知道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．(　×　)

(2)两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大．(　×　)

(3)地球的第一宇宙速度与地球的质量有关．(　√　)

(4)地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度．(　×　)

2．2024年6月2日，我国嫦娥六号探测器成功着陆于月球背面南极——艾特肯盆地预选区．在探测器“奔向”地球的过程中，用h表示探测器与地球表面的距离，F表示它所受的地球引力，能够描述F随h变化关系的图像是(　D　)

命题点一　开普勒三定律的理解和应用(自主学习)

1．行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理．

2．开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动．

3．开普勒第三定律＝k中，k值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体k值不同．但该定律只能用在同一中心天体的星体之间．

(2024·河北)(多选)2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星成功发射升空，为“嫦娥六号”在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯．“鹊桥二号”采用周期为24 h的环月椭圆冻结轨道(如图)，近月点A距月心约为2.0×103 km，远月点B距月心约为1.8×104 km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是(　BD　)