内容正文:
第五章 万有引力与航天
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
考情分析
考纲要求 2017 2016 2015 2014 2013
万有引力定律及其应用(Ⅱ) 新课标卷Ⅱ,T19;
新课标卷Ⅲ,T14 新课标卷Ⅲ,T14 新课标卷Ⅰ,T21 新课标卷Ⅰ,T19;
新课标卷Ⅱ,T18 新课标卷Ⅰ,T19;
新课标卷Ⅱ,T20
环绕速度(Ⅱ) — 新课标卷Ⅰ,T17 新课标卷Ⅱ,T16 — 新课标卷Ⅰ,T20
第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ) — — — — —
经典时空观和相对论时空观(Ⅰ) — — — — —
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
第1讲 万有引力定律及其应用
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
一、开普勒三定律
1.开普勒第一定律
所有行星绕太阳运动的轨道是 椭圆 ,太阳处在椭圆的一个 焦点 上。
2.开普勒第二定律
对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内 扫过的面积 相等。
3.开普勒第三定律
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的 公转周期的二次方 的比值都相等。
【提示】(1)在太阳系中,比例系数k是一个与行星无关的常量,但不是恒量,在不同的星系中,k值不相同,k值与中心天体有关。
(2)该定律不仅适用于行星,也适用于其他天体。如对绕地球飞行的卫星来说,它们的k值相同。
主干知识回顾
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
二、万有引力定律
1.内容:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的方向沿两物体的连线,引力的大小F与这两个物体质量的乘积m1m2 成正比 ,与这两个物体间距离r的平方 成反比 。
2.表达式:F= G ,G为引力常量,G=6.67×10-11 N·m2/kg2。
3.适用范围
万有引力公式适用于质点间引力大小的计算,对于可视为质点的物体间的引力求解,也可以利用万有引力公式,如两物体间距离远大于物体本身大小时,物体可看成质点;均匀球体可视为质量集中于球心的质点,r为球心间的距离。
主干知识回顾
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
四性 内容
普遍性 万有引力不仅存在于太阳与行星、地球与月球之间,宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在着这种相互吸引的力
相互性 两个有质量的物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力,符合牛顿第三定律
宏观性 在地面上的一般物体之间,由于质量比较小,物体间的万有引力比较小,与其他力比较可忽略不计,但在质量巨大的天体之间,或天体与其附近的物体之间,万有引力起着决定性作用
特殊性 两个物体之间的万有引力只与它们本身的质量和它们间的距离有关,而与所在空间的性质无关,也与周围是否存在其他物体无关
4.四个特性
三、天体运动的处理
1.基本方法
把天体(或人造卫星)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.“万能”连等式
G=ma= = mrω2 = mr 。
主干知识回顾
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
【基础自测】
判断下列叙述是否正确,在题后括号内用“√”或“×”表示。
(1)只有天体之间才存在万有引力。(×)
(2)行星在椭圆轨道上运动速率是变化的,离太阳越近,运动速率越小。(×)
(3)地面上的物体所受地球的引力方向指向地心。( √ )
(4)两物体间的距离趋近于零时,万有引力趋近于无穷大。(×)
主干知识回顾
第五章
主干知识回顾
-‹#›-
名师考点精讲
综合能力提升
真题随堂检测
第1讲 万有引力定律及其应用
1.地球表面
(1)在地球表面上的物体所受到的万有引力F可以分解成物体所受到的重力G和随地球自转而做圆周运动的向心力F',如图所示,其中F=G,而F'=mrω2。
(2)从图中可以看出:当物体在赤道上时,F、G、F'三力同向,且r=R,此时F'达到最大值F'max=mRω2,重力达到最小值Gmin=F-F'=G-mRω2。
(3)当物体由赤道向两极移动时,向心力减小,重力增大,只有物体在两极时所受的万有引力才等于重力,且达到最大值,此最大值为Gmax=G,所以不能说重力就是地球对物体的万有引力。
(4)如果忽略地球的自转,则万有引