物理必修二第二章知识点总结与习题精炼.pdf

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1、万有引力与航天知识点总结一、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律：vv近远开普勒第三定律：K—与中心天体质量有关，与环绕星体无关的物理量；必须是同一中心天体的星体才可以列比例，333aaa地火水太阳系：===......222TTT地火水?3注意：开普勒行星运动定律不仅适用于行星绕太阳运转，也适用于卫星绕地球运转。当卫星绕行星旋转时，=?但?2k值不同，k与行星有关，与卫星无关。【例1】1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元．“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，如图所示．其近

2、地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则()A．卫星在M点的势能大于N点的势能B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度小于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7.9km/s【例2】有关开普勒关于行星运动的描述，下列说法中正确的是()A．所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上B．所有的行星绕太阳运动的轨道都是圆，太阳处在圆心上C．所有的行星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D．不同的行星绕太阳运动的椭圆轨道是不同的?3【例3】关于开普勒行星运动的公式=?，以下理解正确的是（）?2

3、A．k是一个与行星无关的常量B．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则C．T表示行星运动的自转周期D．T表示行星运动的公转周期二、万有引力定律2（1）内容：万有引力F与m1m2成正比，与r成反比。mm12-1122（2）公式：FG，G叫万有引力常量，G=6.67×10N/m/kg2r（3）适用条件：①严格条件为两个质点；②两个质量分布均匀的球体，r指两球心间的距离；③一个均匀球体和球外一个质点，r指质点到球心间的距离。④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也近似的适用，其中r为两物

4、体质心间的距离。（4）两个物体间的万有引力也遵循牛顿第三定律。三、万有引力与重力的关系(1)万有引力对物体的作用效果可以等效为两个力的作用，一个是重力mg，另一个是物体随地球自转所需的向心力f，如图所示。??2①在赤道上，F=F向+mg，即mg=G−???；?2??②在两极F=mg，即G=mg；故纬度越大，重力加速度越大。?2由以上分析可知，重力和重力加速度都随纬度的增加而增大。????(2)物体受到的重力随地面高度的变化而变化。在地面上，G=mg⇒?=；?2?2???2在地球表面高度为h处：G=mgh⇒gh=?，随高度的增加，重力加速度减小。(?+

5、h)2(?+ℎ)2四、求天体质量及密度（1）利用天体表面的重力加速度g和天体半径R.????2??3?由于G?2=mg，故天体质量M＝?，天体密度ρ＝?=43=4?????3（2）卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径r：??4?24?2?3A、由万有引力等于向心力，即G=??，得出中心天体质量?=；?2?2??2??3??3B、若已知天体的半径R，则天体的密度ρ＝?=4??3=??2?3；33?C、若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动，可认为其轨道半径r等于天体半径R，则天体密度ρ＝.可见，??2只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T，就可估测

6、出中心天体的密度．??2特别提醒：不考虑天体自转，对任何天体表面都可以认为mg＝g.从而得出GM＝gR(通常称为黄金代换)，?2其中M为该天体的质量，R为该天体的半径，g为相应天体表面的重力加速度．2gR12222GMgRgRgR导出：对于同一中心天体附近空间内有1122，即：21环绕星体做圆周运动的向心加速度就是该点的重力加速度。【例4】若已知行星绕太阳公转的半径为r，公转的周期为T，万有引力恒量为G，则由此可求出（）A．某行星的质量B．太阳的质量C．某行星的密度D．太阳的密度【例5】一个行星的质量是地球质量的8倍，半径是地球半径的4倍，这颗

7、行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的多少倍？【例6】地球半径为R，地球表面重力加速度为g0，则离地高度为h处的重力加速度是（）【例7】已知下面的哪组数据，可以算出地球的质量M地（引力常量G为已知）（）A．月球绕地球运动的周期T及月球到地球中心的距离R1B．地球绕太阳运行周期T2及地球到太阳中心的距离R2C.人造卫星在地面附近的运行速度v3和运行周期T3D.地球绕太阳运行的速度v4及地球到太阳中心的距离R4【例8】若有一艘宇宙飞船在某一行星表面做匀速圆周运动，已知其周期为T，引力常量为G，那么该行星的平均密度为（）【例9】假如一个做圆周运动的人造

8、卫星的轨道半径增大到原来的2倍仍做圆周运动，则()A．根据公式v=ωr可知，卫星运动的线速度将增加到原来的2