人教版高一物理必修萬(wàn)有引力定律復(fù)習(xí)課

萬(wàn)有引力定律復(fù)習(xí)課一、基本規(guī)律二、基本思路三、常見(jiàn)題型一、基本規(guī)律1、開(kāi)普勒三定律：（1）開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）：所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上（2）開(kāi)普勒第二定律（面積定律）：行星與太陽(yáng)之間的連線，在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相同的面積。（3）開(kāi)普勒第三定律（周期定律）：行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的平方和軌道半長(zhǎng)軸的立方成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：或者k值與行星無(wú)關(guān)，只與太陽(yáng)有關(guān)；也適用與其他天體，如繞地球飛行的衛(wèi)星

2、萬(wàn)有引力定律：自然界紅任意兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力大小與兩物體的質(zhì)量乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比。（1）內(nèi)容：（2）表達(dá)式：（3）引力常數(shù)：（4）r的含義：適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力大小計(jì)算，對(duì)于質(zhì)量分布均勻的球體，r就是它們球心間的距離。⒈天體運(yùn)動(dòng)近似看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力2.天體表面的物體所受萬(wàn)有引力近似等于物體的重力（黃金代換式）二、基本思路3.高空中的物體所受萬(wàn)有引力等于物體在高空中所受的重力⒈天體的質(zhì)量及密度的估算：三、常見(jiàn)題型【例1】已知某衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r,引力常量G（1）求地球的質(zhì)量M（2）若又知地球的半徑R，求地球的平均密度ρ解析：【例2】卡文迪許根據(jù)地球表面的重力加速度g，地球的半徑R第一次估算出（1）地球的質(zhì)量（2）地球的平均密度，試試看你也可以.解析：⒉衛(wèi)星的運(yùn)行速度v、角速度

、周期T、向心加速度a與半徑r的關(guān)系：某衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知地球的質(zhì)量M，衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r,引力常量G，請(qǐng)推導(dǎo)v、

、T、a與r的關(guān)系【例3】探測(cè)器探測(cè)到土星外層上有一個(gè)環(huán)．為了判斷它是土星的一部分還是土星的衛(wèi)星群，可以測(cè)量環(huán)中各層的線速度v與該層到土星中心的距離r之間的關(guān)系來(lái)確定（）A．若v∝r，則該環(huán)是土星的一部分B．若v2∝r，則該環(huán)是土星的衛(wèi)星群C．若v∝1/r，則該環(huán)是土星的一部分D．若v2∝1/r，則該環(huán)是土星的衛(wèi)星群AD若是土星的一部分則各層轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等，根據(jù)v=ωr得：v∝r，故A正確，C錯(cuò)誤；若該層是土星的衛(wèi)星群，則向心力等于萬(wàn)有引力：即v2∝1/r，故B錯(cuò)誤，D正確．3.地球的同步衛(wèi)星（通信衛(wèi)星）定義：相對(duì)于地面靜止的和地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星四個(gè)一定：①定軌道平面，其運(yùn)行軌道平面在赤道平面內(nèi)；②定周期，即運(yùn)行周期等于地球自轉(zhuǎn)周期(24h)③定高度，即離地面高度一定（h=36000km）④定速度，即運(yùn)行速度一定（v≈3.1km/s）4.宇宙速度(1)第一宇宙速度（環(huán)繞速度）是人造地球衛(wèi)星在圓形軌道時(shí)運(yùn)行的最小發(fā)射速度是發(fā)射人造衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度(2)第二宇宙速度（脫離速度）(3)第三宇宙速度（逃逸速度）脫離地球束縛的最小發(fā)射速度脫離太陽(yáng)束縛的最小發(fā)射速度5、衛(wèi)星變軌：(1)A點(diǎn)加速，衛(wèi)星作離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入2軌道，所以2軌道上的A點(diǎn)速度大干1軌道上A點(diǎn)的速度．(2)A點(diǎn)到B點(diǎn)衛(wèi)星克服引力作功，衛(wèi)星動(dòng)能變小，速度變?。?3)2軌道上B點(diǎn)提供的向心力大于所需的向心力，要被拉回，所以當(dāng)衛(wèi)星在B點(diǎn)時(shí)加速，當(dāng)速度滿足，所需的向心力等于提供的向心力，就進(jìn)入3軌道，B點(diǎn)2軌道上的速度小干3軌道上的速度．(4)因?yàn)?、3軌道都是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則r越大v越小，所以1軌道上的速度大干3軌道上的速度．6.雙星問(wèn)題Mm【例4(01·安徽)】?jī)蓚€(gè)星球組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)測(cè)得兩星中心距離為R，其運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，求兩星的總質(zhì)量解：對(duì)M研究對(duì)m研究解得【例5】地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由求出，已知式中a的單位是m，b的單位是s，c的單位是m/s2，則：()A．a(chǎn)是地球半徑，b是地球自轉(zhuǎn)的周期，C是地球表面處的重力加速度；

B．a(chǎn)是地球半徑。b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期，C