高一物理讲义4

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1、第六章万有引力与航天第六章万有引力与航天本次辅导内容：第六章知识一、知识点1.行星的运动（1）开普勒行星运动定律：①所有行星绕太阳的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。说明：不同行星轨道的半长轴是不同的。行星与太阳的距离是变化的。②对任一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。说明：近日点的速率大于远日点的速率。③所有行星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第六章万有引力与航天R----半长轴T----公转周期（2）中学阶段具体处理问题的近似行星的轨道虽

2、然是椭圆，但是与圆十分接近，在中学阶段可以看做圆来处理，因此，①行星绕太阳的轨道十分接近圆，太阳处在圆心上。②对某一行星来说，它绕太阳做匀速圆周运动。③所有行星轨道半径的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。2.太阳与行星之间的引力行星绕太阳做匀速圆周运动，行星质量为m，太阳质量为M,半径为r。①太阳对行星的引力：→→→即：→②行星对太阳的引力：太阳与行星之间的引力：综合①②，引入比例系数G，得到：3．万有引力定律第六章万有引力与航天（1）万有引力定律自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大

3、小与物体的质量乘积成正比与它们之间距离r的二次方成反比，即：。说明：①式中质量的单位用kg，距离单位用m，力的单位用N，G是引力常量，适用于任何两个物体。②③公式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，物体可视为质点，均匀的球体可视为支点，r是两球心间的距离。（2）万有引力的应用：①基本方法：把天体的运动看作是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供。在具体应用中，选择适当的公式即可。②计算天体质量、天体密度需要的已知量：卫星绕天体匀速圆周运动的半径R和周期T，求天体

4、密度时需要知道天体半径。计算方法：假设天体质量：第六章万有引力与航天天体密度：③卫星的绕行速度、角速度、周期与半径r的关系：4.宇宙速度①第一宇宙速度---物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，人造地球卫星的最小发射速度。万有引力提供向心力：②第二宇宙速度---物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度V=11.2km/s③第三宇宙速度---物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度V=16.7km/s第六章万有引力与航天5.地球同步卫星相对于地面静止的和地球自转具有相同周期的卫星，T=24h,同步卫星必须

5、位于赤道正上方距地面高度处。6.关于万有引力和重力实际上，重力是万有引力的一个分力，地球表面的物体不只受到重力作用，还要有力提供其随地球自转时需要的向心力，因此重力和提供向心力方向的力为万有引力的两个分力。由于纬度的变化，向心力不断发生变化，因此重力加速度也随之发生变化，即重力加速度从赤道到两极逐渐增大。由于地球自转角速度很小，因此导致提供向心力的分力很小，因此万有引力近似为重力。第六章万有引力与航天F万mgF向7.关于经典力学的局限性自己看看书即可，了解经典力学的适用范围，从低速到高速，从宏观

6、到微观。一、习题例1．例2.适当的引入天体表面的物体。第六章万有引力与航天例3.某球形行星“一昼夜”时间为T=6h,在该行星上用弹簧秤测量同一物体的重量，发现其再赤道上的读数比其在南极上的读数小9%；若设想该行星自转速度加快，在其赤道上的物体会自动漂浮起来，这时，该行星的自转周期为多少？【解】设该球形行星的质量为M,半径为R,物体质量为m，若赤道上物体漂浮起来时自转速度为当T=6h时，若赤道上物体漂浮起来，则通过计算，