万有引力与航天高一物理下册知识点 篇一
万有引力是自然界中普遍存在的一种力,它是由于物体之间的相互吸引而产生的。在航天领域,万有引力的作用不可忽视。本文将介绍万有引力的基本概念、公式以及在航天中的应用。
首先,我们来了解什么是万有引力。万有引力是由于物体之间的质量产生的相互吸引力。根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。万有引力的公式为:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F表示引力的大小,G为万有引力常数,m1和m2分别表示两个物体的质量,r表示它们之间的距离。
在航天中,万有引力的作用非常重要。首先,万有引力是行星绕太阳运动的基本原因。根据万有引力定律,太阳对行星的引力使得行星绕太阳运动。这种引力的作用使得行星保持着围绕太阳的轨道运动。
此外,万有引力也是航天飞行的基础。当火箭发射进入太空时,需要克服地球的引力才能够脱离地球表面。火箭的推力必须大于地球对火箭的引力,才能够成功进入太空。而当火箭返回地球时,需要利用地球的引力来减速,以便安全着陆。这种利用引力的过程被称为重力助推。
除了航天飞行,万有引力还对宇宙探索起着重要作用。宇宙中存在着大量的星系、恒星和行星,它们之间的相互作用主要是通过万有引力来实现的。科学家们通过观测星系和行星的运动,可以研究宇宙的起源、演化以及各种天体的性质。
总之,万有引力是自然界中普遍存在的一种力,它对航天领域有着重要的影响。我们需要了解万有引力的基本概念和公式,并将其应用到航天飞行和宇宙探索中。只有深入理解万有引力的作用,我们才能更好地认识宇宙,推动航天技术的发展。
万有引力与航天高一物理下册知识点 篇二
万有引力是一种普遍存在于自然界中的力,它对航天领域有着重要的影响。本文将介绍万有引力的原理、特点以及在航天中的应用。
万有引力的原理是由牛顿在17世纪提出的。根据牛顿的万有引力定律,两个物体之间的引力大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。这意味着质量越大的物体之间的引力越大,距离越近的物体之间的引力也越大。
万有引力的特点之一是无所不在。它不仅存在于地球上,也存在于宇宙中的各个角落。无论是地球上的物体还是宇宙中的星体,它们之间都存在着相互吸引的力。
在航天领域,万有引力的应用非常广泛。首先,万有引力是行星绕太阳运动的基本原因。行星受到太阳的引力作用,围绕太阳运动。这种引力的作用使得行星保持着围绕太阳的轨道运动。
此外,万有引力也对航天飞行起着重要作用。当火箭发射进入太空时,需要克服地球的引力才能够脱离地球表面。火箭的推力必须大于地球对火箭的引力,才能够成功进入太空。而当火箭返回地球时,需要利用地球的引力来减速,以便安全着陆。这种利用引力的过程被称为重力助推。
除了航天飞行,万有引力还对宇宙探索起着重要作用。宇宙中存在着大量的星系、恒星和行星,它们之间的相互作用主要是通过万有引力来实现的。科学家们通过观测星系和行星的运动,可以研究宇宙的起源、演化以及各种天体的性质。
总之,万有引力是一种普遍存在于自然界中的力,它对航天领域有着重要的影响。我们需要深入理解万有引力的原理和特点,并将其应用到航天飞行和宇宙探索中。只有充分利用万有引力的作用,我们才能更好地认识宇宙,推动航天技术的发展。
万有引力与航天高一物理下册知识点 篇三
万有引力与航天高一物理下册知识点
一、开普勒行星运动定律
(1)、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上,
(2)、对于每一颗行星,太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积,
(3)、所有行星的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。
二、万有引力定律
1.内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,两个物体间的引力大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.
2.公式:F=Gr2m1m2,其中G=6.6710-11Nm2/kg2,称为引力常量.
3.适用条件:严格地说公式只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,公式也可近似使用,但此时r应为两物体重心间的距离.对于均匀的球体,r是两球心间的距离.
三、万有引力定律的应用
1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路
(1)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,关系式:
Gr2Mm=mrv2=m2r=mT22r.
(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的万有引力,即mg=GR2Mm,gR2=GM.
2.天体质量和密度的估算
通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T,轨道半径r,由万有引力等于向心力,即Gr2Mm=mT242r,得出天体质量M=GT242r3.
(1)若已知天体的半径R,则天体的密度
=VM=R34=GT2R33r3
(2)若天体的卫星环绕天体表面运动,其轨道半径r等于天体半径R,则天体密度=GT23
可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期,就可求得天体的密度.
3.人造卫星
(1)研究人造卫星的基本方法
看成匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供.Gr2Mm=mrv2=mr2=mrT242=ma向.
(2)卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系
①由Gr2Mm=mrv2得v=rGM,故r越大,v越小.
②由Gr2Mm=mr2得=r3GM,故r越大,越小.
③由Gr2Mm=mrT242得T=GM42r3,故r越大,T越大
(3)人造卫星的超重与失重
①人造卫星在发射升空时,有一段加速运动;在返回地面时,有一段减速运动,这两个过程加速度方向均向上,因而都是超重状态.
②人造卫星在沿圆轨道运动时,由于万有引力提供向心力,所以处于完全失重状态.在这种情况下凡是与重力有关的力学现象都会停止发生.
(4)三种宇宙速度
①第一宇宙速度(环绕速度)v1=7.9km/s.
这是卫星绕地球做圆周运动的最大速度,也是卫星的最小发射速度.若7.9km/s11.2km/s,物体绕地球运行.
②第二宇宙速度(脱离速度)v2=11.2km/s.
这是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度.若11.2km/s16.7km/s,物体绕太阳运行.
③第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7km/s这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.若v16.7km/s,物体将脱离太阳系在宇宙空间运行.
题型:
1.求星球表面的重力加速度
在星球表面处万有引力等于或近似等于重力,则:GR2Mm=mg,所以g=R2GM(R为星球半径,M为星球质量).由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为:g2g1=R12R22M2M1.
2.求某高度处的重力加速度
若设离星球表面高h处的重力加速度为gh,则:G(R+h)2Mm=mgh,所以gh=(R+h)2GM,可见随高度的增加重力加速度逐渐减小.ggh=(R+h)2R2.
3.近地卫星与同步卫星
(1)近地卫星其轨道半径r近似地等于地球半径R,其运动速度v=RGM==7.9km/s,是所有卫星的最大绕行速度;运行周期T=85min,是所有卫星的最小周期;向心加速度a=g=9.8m/s2是所有卫星的最大加速度.
(2)地球同步卫星的五个一定
①周期一定T=24h.②距离地球表面的高度(h)一定③线速度(v)一定④
角速度()一定⑤向心加速度(a)一定