萬有引力定律及其應(yīng)用（09屆新課標(biāo)人教版第一輪復(fù)習(xí)課）(文件)
【正文】 的速率 大于地球的第一宇宙速度 ? D．衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的速率小于 地球的第一宇宙速度 D ? 【 例 6】 地球質(zhì)量為 M，半徑為 R，自轉(zhuǎn)角速度為。但由于人造地球衛(wèi)星發(fā)射過程中要克服地球引力做功，增大勢(shì)能，所以將衛(wèi)星發(fā)射到離地球越遠(yuǎn)的軌道上，在地面所需要的發(fā)射速度卻越大。 2RGm20RGM20)(RRMm0gg3人造衛(wèi)星 ? （ 1）衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與高度的關(guān)系 ? 人造地球衛(wèi)星一般是沿橢圓軌道運(yùn)行，為使問題簡(jiǎn)化，我們認(rèn)為衛(wèi)星以一個(gè)恰當(dāng)?shù)乃俾世@ 地心 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地球?qū)λ娜f有引力提供它圓運(yùn)動(dòng)所需向心力，最基本的關(guān)系是 22222()G M m vm a m m r m rr r T??? ? ? ?? A、線速度與軌道半徑的關(guān)系 ? 由 得 可見 r越大， v越小。 設(shè)衛(wèi)星表面的重力加速度為 g，則在衛(wèi)星表面有 …… ? 經(jīng)過計(jì)算得出：衛(wèi)星表面的重力加速度為行星表面的重力加速度的 1/3600。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星的穩(wěn)定，不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。 m R M ? 解：根據(jù)萬有引力定律 ， ? 大球體對(duì)質(zhì)點(diǎn) m的萬有引力為： ? 挖去的小球體對(duì)質(zhì)點(diǎn) m的萬有引力為： ? 根據(jù)密度公式 ， ? 挖去的小球體質(zhì)量 ? 則： ? 大球體剩余部分 對(duì)質(zhì)點(diǎn) m的萬有引力為 ? 則： 012F =G (2R)mm02F =G 3( R)2mm??mM??330034 4 1( ) ( )43 2 3 2 83mRRmmR? ? ??? ? ? ? ?00221F =G3 18( R )2m m m mGR?? ?0 0 021 2 2 2m 17F = F F = G4 1 8 3 6m m m G m mGR R R? ??0210221947 736mmGFRG m mFR??三、人造衛(wèi)星的三種宇宙速度 ? 第一宇宙速度 —— 發(fā)射一顆在地面附近環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星所需要的最小速度 v1=? 第二宇宙速度 —— 發(fā)射一顆脫離地球引力的束縛，繞太陽運(yùn)動(dòng)的人造行星，所需要的最小速度v2=? 第三宇宙速度 —— 發(fā)射一顆脫離太陽引力的束縛，逃逸到太陽系以外的宇宙空間去的衛(wèi)星所需要的最小速度 v3= 你會(huì)兩種推導(dǎo)方式嗎 萬有引力定律的應(yīng)用主要涉及兩個(gè)方面 1. 環(huán)繞天體 m繞中心天體 M做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，中心天體 M對(duì)環(huán)繞天體 m的萬有引力提供其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 GmM/r2 =ma =mv2 / r =mω2 r=m ? 3．適用條件： ? 嚴(yán)格地說公式只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相互作用， ? 當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，公式也可近似使用，但此時(shí) r應(yīng)為兩物體重心間的距離。20xx年各省高考關(guān)于萬有引力定律及應(yīng)用的說明 所屬省 內(nèi) 容 要 求 全國 萬有引力定律應(yīng)用，人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)（限于圓軌道） Ⅱ 海南 萬有引力定律及應(yīng)用 Ⅱ 江蘇 萬有引力定律及應(yīng)用 Ⅱ 寧夏 萬有引力定律及應(yīng)用，環(huán)繞速度 第二、三宇宙速度 Ⅱ Ⅰ 試卷
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