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1、(圆满word版)万有引力与航天知识点总结,介绍文档万有引力与航天知识点总结一、人类认识天体运动的历史1、“地心说”的内容及代表人物：托勒密（欧多克斯、亚里士多德）2、“日心说”的内容及代表人物：哥白尼（布鲁诺被烧死、伽利略）二、开普勒行星运动定律的内容开普勒第二定律：v近v远开普勒第三定律：K与中心天体质量有关，与环绕星体没关的物理量；必定是同一中心a地3a火3a水3天体的星体才可以列比率，太阳系：2=T火2=T水2=.T地三、万有引力定律1、内容及其推导：应用了开普勒第三定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律。R3422mmT2KFmT2rF=4Kr2Fr2FFFMFMmFGMmr2r2r2m1
2、m22、表达式：FG2r3、内容：自然界中任何两个物体都互相吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1,m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。4.引力常量：G=6.6710-11N/m2/kg2，牛顿发现万有引力定律后的100多年里，卡文迪许在实验室里用扭秤实验测出。5、适用条件：适用于两个质点间的万有引力大小的计算。对于质量分布均匀的球体，公式中的r就是它们球心之间的距离。/1一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用，此中r为球心到质点间的距离。两个物体间的距离远远大于物体自己的大小时，公式也近似的适用，此中r为两物体质心间的距离。6、推导：GmMm42RR3
3、GMR2T2T242四、万有引力定律的两个重要推论1、在匀质球层的空腔内任意地址处，质点碰到地壳万有引力的合力为零。2、在匀质球体内部距离球心r处，质点碰到的万有引力就等于半径为r的球体的引力。五、万有引力的成就1、丈量中心天体的质量法一：在天体表面找一个物体m，不计天体自转，万有引力=重力（F引=FG）MmMgR2卡文迪许的扭秤实验说成“称出地球的质量”GmgGR2黄金代换式GMgR2gR2中心天体的密度：MG3gV 4R34GR3法二：在中心天体四周找一颗卫星绕中心天体做圆周运动，万有引力供应向心力（引=Fn）Fmv2Mv2rrGGMmmr2M2r3r2G2242r3mrMTGT2M42r
4、3M42r323r3以GT2GT为例求中心天体的密度4GT2R3VR33若为近地卫星，则r=R，则32T为近地卫星的公转周期GT2六、双星系统两颗质量可以比较的恒星互相绕着旋转的现象，叫双星。设双星的两子星的质量分别为M1和M2，相距L，M1和M2的线速度分别为v1和v2，角速度分别为和，由万有引力定律和牛顿第二定律得：12M1：GM1M2M1v122L2M1r11r11M1M2r1r2M1M222L2Gv2M2：L2M2r2M2r22同样的有：周期，角速度，向心力，由于F1F2，因此m12r1m22r2轨道半径之比与双星质量之比相反：r1m2r2m1线速度之比与质量比相反：v1m2v2m1七
5、、宇宙航行：1、卫星分类：侦探卫星、通信卫星、导航卫星、气象卫星3、卫星轨道：可以是圆轨道，也可以是椭圆轨道。地球对卫星的万有引力供应向心力，因此圆轨道圆心或椭圆轨道焦点是地心。分为赤道轨道、极地轨道、一般轨道。二、1、三个宇宙速度：第一宇宙速度（发射速度）：7.9km/s。最小的发射速度，最大的环绕速度。第二宇宙速度（走开速度）：11.2km/s。物体挣脱地球引力拘束，成为绕太阳运转的小行星或飞到其余行星上去的最小发射速度。第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s。物体挣脱太阳引力拘束、飞到太阳系之外的宇宙空间去的最小发射速度。7.9km/sv11.2km/s时，卫星绕地球旋转，其轨道是椭
6、圆，地球位于一个焦点上。11.2km/sv16.7km/s时，卫星走开地球拘束，成为太阳系的一颗小行星。2、(1)人造卫星的线速度、角速度、周期表达式：将不同样轨道上的卫星绕地球运动都看作是匀速圆周运动，则有Mmv2242GMGMT2r3Gr2mrmrmT2r可得：vrr3GM同一中心天体的环绕星体（靠万有引力供应向心力的环绕星体，必定是“飘”起来的，赤道上的物体跟同步卫星比较不可以用此结论）RTav(2) 超重与失重：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。两个过程加速度方向均向上，由于都是超重状态。人造卫星在沿圆轨道运转时，万有引力供应向心力，因此处于圆满失重状
7、态。三、典型卫星：31、近地卫星：平常把高度在500千米以下的航天器轨道称为低轨道，500千米2000千米高的轨道称为中轨道。中、低轨道合称为近地轨道。在高中物理中，近地卫星环绕半径RR地=6400Km，vgR7.9km/s(全部卫星中最大速度)TR3285min(全部卫星中最小周期)GM2、同步卫星：相对地面静止且与地球自转拥有同样周期的卫星叫地球同步卫星，又叫通信卫星。特色：（ 1）运转方向与地球自转方向一致（自西向东）。（ 2）周期与地球自转周期同样，T=24小时。（ 3）角速度等于地球自转角速度。（ 4）全部卫星都在赤道正上方，轨道平面与赤道平面共面。（5）高度固定不变，离地面高度h=36000km。（ 6）三颗同步卫星作为通信卫星，则可覆盖全世界（两级有部分盲区）（ 7）地球全部同步卫星，T、v、h、均同样，m可以不同样。3、扩展：（1）变轨问题：从内往外为第、轨道，左侧切点为A点，右侧切点为B点。A:v（内轨道加速到达外轨道）aa（同一位v置，a同样）aaB:vv（内轨道加速达到外轨道）（同一地址，a同样）:vAvB（v近v远）aAaB（离地球越近，g越大）,:vv（vGM）aa（离地球越近，gr越大）（2）赤道上物体与头顶同步卫星比较：a2r（ 3）对接问题：后边卫星，先减速，做向心运动，降低必定高度后，再加速，离心，同时速度减慢，与前面卫星对接。4
