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万有引力定律及其应用知识点总结

万有引力定律及其应用知识点总结
万有引力定律及其应用知识点总结

万有引力定律及其应用知识点总结

1、万有引力定律:,引力常量G=6.67× N·m2/kg2

2、适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)

3、万有引力定律的应用:(中心天体质量M, 天体半径R, 天体表面重力加速度g )

(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时,下面式中r=R+h )

(2)重力=万有引力

地面物体的重力加速度:mg = G g = G ≈9.8m/s2

高空物体的重力加速度:mg = G g = G <9.8m/s2

4、第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的.

由mg=mv2/R或由= =7.9km/s

5、开普勒三大定律

6、利用万有引力定律计算天体质量

7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度

8、大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)

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比的认识知识点

第四单元比的认识 (一)比的基本概念 1.两个数相除又叫做两个数的比。 比的前项除以后项所得的商,叫做比 值。2.比值通常用分数、小数和整数表示。3.比的后项不能为0。 4.同除法比较,比的前项相当于被除数,后项相当于除数,比值相当于商; 5.同分数比较,比的前项相当于分子,比的后项相当于分母,比值相当于分数的值。 6.比的基本性质:比的前项和后项同时乘上或者同时除以相同的数(0除外),比值不变。 7.分数的基本性质:分数的分子和 分母同时乘或除以相同的数(0除夕

卜),分数的大小不变。 8.商不变的基本性质:被除数和除数同时乘或除以相同的数(0除外),商不变。 (二)求比值 1、求比值:用比的前项除以比的后 项 (三)化简比 1、化简比:是将不是最简整数比的比化成最简整数比的过程。(把比化成最简整数比叫做化简比。) 2.最简整数比指比的前项和后项都

是整数,并且是一对互质数,即比的前项和后项的最大公因数是1。 3.比值和化简比的比较它们的主要区别是什么呢? (1)目的不同。求比值就是求比的前项除以后项所得的商;而化简比是把两个数的比化成最简单的整数比,也就是化简后的比要符合两个条件,一是比的前、后项都应是整数;二是前、后项的两个数要互质。 (2)结果不同。求比值的结果是一个数,这个数可以是整数,也可以是小数或分数。而化简比最后的结果仍然是一个比,要写成比的形式,不能

得整数或小数。比有两种书写形式如 6比4,可写作6: 4也写作。读作6 4 ,比4。 (3)读法不同。如6: 4 6 3 求比值是6: 4=6+ 4=4=-读作一分之三,还可写作1.5 (结果是一个数) 6 3、…一化间比是6: 4=6+ 4= 4= 2读作二比二,还可写作3: 2(结果是一个比) (四)比的应用 比的应用主要分为三类: 1、已知部分和,求各部分 2、已知部分差,求各部分

万有引力定律公式总结

万有引力公式 线速度 角速度 向心加速度 向心力 两个基本思路 1.万有引力提供向心力:r m r n m ma r T m r m r v m r M G ωππω======22222 2244m 2.忽略地球自转的影响: mg R GM =2 m (2 g R GM =,黄金代换式) 一、测量中心天体的质量和密度 测质量: 1.已知表面重力加速度g ,和地球半径R 。(mg R GM =2m ,则G gR M 2= ) 2.已知环绕天体周期T 和轨道半径r 。(r T m r Mm G 2224π= ,则2 3 24GT r M π=) 3.已知环绕天体的线速度v 和轨道半径r 。(r v m r Mm G 22=,则G r v M 2=) 4.已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r 。(r m r Mm G 2 2ω=,则G r M 32ω=) 5.已知环绕天体的线速度v 和周期T 。(T r v π2=,r v m r M G 22m =,联立得G T M π2v 3=) 测密度: 已知环绕天体的质量m 、周期T 、轨道半径r 。中心天体的半径R ,求中心天体的密度ρ 解:由万有引力充当向心力

r T m r Mm G 2224π= 则2 324GT r M π= ——① 又3 3 4R V M πρρ? == ——② 联立两式得:3 23 3R GT r πρ= 当R=r 时,有2 3GT π ρ= 二、星球表面重力加速度、轨道重力加速度问题 1.在星球表面: 2 R GM mg =(g 为表面重力加速度,R 为星球半径) 2.离地面高h: 2 ) (h R GM g m += '(g '为h 高处的重力加速度) 联立得g'与g 的关系: 2 2 )('h R gR g += 三、卫星绕行的向心加速度、速度、角速度、周期与半径的关系 1.ma r M G =2m ,则2 a r M G =(卫星离地心越远,向心加速度越小) 2.r v m r Mm G 2 2=,则r GM v = (卫星离地心越远,它运行的速度越小) 3.r m r Mm G 22ω=,则3r GM =ω(卫星离的心越远,它运行的角速度越小) 4.r T m r Mm G 22 24π=,则GM T 3 2r 4π= (卫星离的心越远,它运行的周期越大)

六年级比和比地应用知识点及相关应用

实用文档 比和比的应用知识要点第三单元(一)、比的意义1、比的意义:两个数相除又叫做两个数的比。、在两个数的比中,比号前面的数叫做比的前项,比号后面的数叫2做比的后项。比的前项除以后项所得的商,叫做比值。3:10 = 15÷10= 例如15 2∶∶∶∶比值前项比号后项(比值通常用分数表示,也可以用小数或整数表示)、比可以表示两个相同量的关系,即倍数关系(同类量的比)。也3 可以表示两路程÷速度个不同量的比,得到一个新量(费同类量的比),例:时间。= 4、区分比和比值比:表示两个数的关系,可以写成比的形式,也可以用分数表示。比值:相当于商,是一个数,可以是整数,分数,也可以是小数。、根据分数与除法的关系,两个数的比也可以写成分数形式。5 、比和除法、分数的联系:6 比值后比号“:”项前比项商数法除被除数除号“÷”除分母分分数值分数线子分数“—”7、比和除法、分数的区别:)意义不同:除法是一种运算,分数是一个数,比表示两个数的(1 关

系。 实用文档 (2)表示方法不同:作为一种运算,除法算式不能用分数表示;比可以用分数表示;但分数不一定表示两个量的比。 (3)结果表达不同:除法一般要求出商;比只有求比值时才通过计算求出商;而分数本身就是一个数值,无需计算。 8、根据比与除法、分数的关系,可以理解比的后项不能为0。(1)比的后项相当于除法算式中的除数,因为除数不能为0,所以比的后项也不能为0. (2)比的后项相当于分数中的分母,因为分母不能为0,所以比的后项也不能为0. 特殊情况:体育比赛中出现两队的分是2:0等,这只是一种记 分的形式,不表示两个数相除的关系。 (二)、比的基本性质 1、根据比、除法、分数的关系: 除外),商不变的性质:被除数和除数同时乘或除以相同的数(0 商不变。0分数的分子和分母同时乘或除以相同的数时(分数的基本性质:除外),分数值不变。除(0比的基本性质:比的前项和后项同时乘或除以相同的数,比值不变。外)、最简整数比:比的前项和后项都是整数,并且是互质数,这样的2 比就是最简整数比。、根据

万有引力定律应用的12种典型案例

3232 万有引力定律应用的12种典型案例 万有引力定律不仅是高考的一个大重点,而且是自然科学的一个重大课题,也是同学们最感兴趣的科学论题之一。 特别是我国“神州五号”载人飞船的发射成功,更激发了同学们研究卫星,探索宇宙的信心。 下面我们就来探讨一下万有引力定律在天文学上应用的12个典型案例: 【案例1】天体的质量与密度的估算 下列哪一组数据能够估算出地球的质量 A.月球绕地球运行的周期与月地之间的距离 B.地球表面的重力加速度与地球的半径 C.绕地球运行卫星的周期与线速度 D.地球表面卫星的周期与地球的密度 解析:人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动。月球也是地球的一颗卫星。 设地球的质量为M ,卫星的质量为m ,卫星的运行周期为T ,轨道半径为r 根据万有引力定律: r T 4m r Mm G 22 2π=……①得: 2 32G T r 4M π=……②可见A 正确 而T r 2v π= ……由②③知C 正确 对地球表面的卫星,轨道半径等于地球的半径,r=R ……④ 由于3 R 4M 3 π= ρ……⑤结合②④⑤得: G 3T 2π = ρ 可见D 错误 地球表面的物体,其重力近似等于地球对物体的引力 由2R Mm G mg =得:G g R M 2=可见B 正确

3333 【探讨评价】根据牛顿定律,只能求出中心天体的质量,不能解决环绕天体的质量;能够根据已知条件和已知的常量,运用物理规律估算物理量,这也是高考对学生的要求。总之,牛顿万有引力定律是解决天体运动问题的关键。 【案例2】普通卫星的运动问题 我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的运行轨道是不同的。“风云一号”是极地圆形轨道卫星,其轨道平面与赤道平面垂直,周期为12 h ,“风云二号”是同步轨道卫星,其运行轨道就是赤道平面,周期为24 h 。问:哪颗卫星的向心加速度大哪颗卫星的线速度大若某天上午8点,“风云一号”正好通过赤道附近太平洋上一个小岛的上空,那么“风云一号”下次通过该岛上空的时间应该是多少 解析:本题主要考察普通卫星的运动特点及其规律 由开普勒第三定律T 2 ∝r 3 知:“风云二号”卫星的轨道半径较大 又根据牛顿万有引力定律r v m ma r Mm G 22==得: 2r M G a =,可见“风云一号”卫星的向心加速度大, r GM v = ,可见“风云一号”卫星的线速度大, “风云一号”下次通过该岛上空,地球正好自转一周,故需要时间24h ,即第二天上午8点钟。 【探讨评价】由万有引力定律得:2M a G r = ,v = ω= 2T = ⑴所有运动学量量都是r 的函数。我们应该建立函数的思想。 ⑵运动学量v 、a 、ω、f 随着r 的增加而减小,只有T 随着r 的增加而增加。 ⑶任何卫星的环绕速度不大于7.9km/s ,运动周期不小于85min 。 ⑷学会总结规律,灵活运用规律解题也是一种重要的学习方法。 【案例3】同步卫星的运动 下列关于地球同步卫星的说法中正确的是: A 、为避免通讯卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上 B 、通讯卫星定点在地球赤道上空某处,所有通讯卫星的周期都是24h C 、不同国家发射通讯卫星的地点不同,这些卫星的轨道不一定在同一平面上

六年级上册数学《分数除法》比和比的应用_知识点整理

比和比的应用 一、本节学习指导 本节知识点比较多,不过“比”还算好理解,学习节时 需和分数除法联系起来。除外我们还要明白“比”的意义和 实际运用,平时多做练习。本节有配套免费学习视频。 二、知识要点 (一)、比的意义 1、比的意义:两个数相除又叫做两个数的比。 2、在两个数的比中,比号“:”前面的数叫做比的前项,比 号“:”后面的数叫做比的后项。比的前项除以后项所得的 商,叫做比值。比的后项不能为0,因为比的后项相当于除 法中的 除数,除数不能为0。 例如 15 : 10 = 15÷10= 23 (比值通常用分数表示, 也可以用小数或整数表示) ∶ ∶ ∶ ∶ 前项 比号 后项 比值

3、比可以表示两个相同量的关系,即倍数关系。也可以表示两个不同量的比,得到一个新量。例:路程÷速度=时间。 4、求比值的方法:用比的前项除以比的后项。 5、区分比和比值 比:表示两个数的倍数关系,可以写成比的形式,也可以用分数表示。有比的前项和比的后项 比值:相当于商,是一个数,是一个结果,可以是整数,分数,也可以是小数。 6、根据分数与除法的关系,两个数的比也可以写成分数形 式。例如3:2也可以写成3 2 ,仍读作“3:2”。 7、比和除法、分数的联系: 比前项比号“:”后项比值 除法被除数除号 “÷” 除数商

分数分子分数线 “—” 分母分数值 8、比和除法、分数的区别:除法是一种运算,分数是一个数,比表示两个数的关系。 9、根据比与除法、分数的关系,可以理解比的后项不能为0。注:体育比赛中出现两队的分是2:0等,这只是一种记分的形式,不表示两个数相除的关系。 (二)、比的基本性质 1、根据比、除法、分数的关系: 商不变的性质:被除数和除数同时乘或除以相同的数(0除外),商不变。 分数的基本性质:分数的分子和分母同时乘或除以相同的数时(0除外),分数值不变。 比的基本性质:比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变。

高中物理公式大全全集万有引力

五、万有引力 1、开普勒三定律: ⑴开普勒第一定律(轨道定律):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 ⑵开普勒第二定律(面积定律):太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积 ⑶开普勒第三定律(周期定律):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 对T 1、T 2表示两个行星的公转周期,R 1、R 2表示两行星椭圆轨道的半长轴,则周期定律可表示为32 312221R R T T = 或k T R =3 3,比值k 是与行星无关而只与太阳有关的恒量 【注意】:⑴开普勒定律不仅适用于行星,也适用于卫星,只不过此时k T R =33 ‘ ,比值k ’ 是 由行星的质量所决定的另一恒量。 ⑵行星的轨道都跟圆近似,因此计算时可以认为行星是做匀速圆周运动 ⑶开普勒定律是总结行星运动的观察结果而总结归纳出来的规律,它们每一条都 是经验定律,都是从观察行星运动所取得的资料中总结出来的。 例题:飞船沿半径为R 的圆周绕地球运动,其周期为T ,如果飞船要返回地面,可在轨道上的某一点A 处,将速率降低到适当数值,从而使飞船沿着以地心为焦点的椭圆轨道运动,椭圆和地球表面在B 点相切,如图所示,如果地球半径为R 0,求飞船由A 点到B 点所需要的时间。 解析:依开普勒第三定律知,飞船绕地球做圆周(半长轴和半短轴相等的特殊椭圆)运动时,其轨道半径的三次方跟周期的平方的比值,等于飞船绕地球沿椭圆轨道运动时,其半长轴的三次方跟周期平方和比值,飞船椭圆轨道的半长轴为 2 R R +,设飞船沿椭圆轨道运动的周期一、知识网络 二、 画龙点睛 概念

六年级比和比的应用知识点及相关应用

三、比和比的应用 (一)、比的意义 1、比的意义:两个数相除又叫做两个数的比。 2、在两个数的比中,比号前面的数叫做比的前项,比号后面的数叫做比的后项。比的前项除以后项所得的商,叫做比值。 例如 15 :10 = 15÷10= 2 3(比值通常用分数表示,也可以用小数或整数表示) ∶ ∶ ∶ ∶ 前项 比号 后项 比值 3、比可以表示两个相同量的关系,即倍数关系。也可以表示两个不同量的比,得到一个新量。例: 路程÷速度=时间。 4、区分比和比值 比:表示两个数的关系,可以写成比的形式,也可以用分数表示。 比值:相当于商,是一个数,可以是整数,分数,也可以是小数。 5、根据分数与除法的关系,两个数的比也可以写成分数形式。 6、 比和除法、分数的联系: 7、比和除法、分数的区别:除法是一种运算,分数是一个数,比表示两个数的关系。 8、根据比与除法、分数的关系,可以理解比的后项不能为0。 体育比赛中出现两队的分是2:0等,这只是一种记分的形式,不表示两个数相除的关系。 (二)、比的基本性质 1、根据比、除法、分数的关系: 商不变的性质:被除数和除数同时乘或除以相同的数(0除外),商不变。 分数的基本性质:分数的分子和分母同时乘或除以相同的数时(0除外),分数值不变。 比的基本性质:比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变。

2、最简整数比:比的前项和后项都是整数,并且是互质数,这样的比就是最简整数比。 3、根据比的基本性质,可以把比化成最简单的整数比。 4.化简比: ①用比的前项和后项同时除以它们的最大公因数。 (1) ②两个分数的比:用前项后项同时乘分母的最小公倍数,再按化简整数比的方法来化简。 ③两个小数的比:向右移动小数点的位置,先化成整数比再化简。 (2)用求比值的方法。注意: 最后结果要写成比的形式。 如: 15∶10 = 15÷10 = 2 3 = 3∶2 5.按比例分配:把一个数量按照一定的比来进行分配。这种方法通常叫做按比例分配。 如: 已知两个量之比为:a b ,则设这两个量分别为ax bx 和。 6、 路程一定,速度比和时间比成反比。(如:路程相同,速度比是4:5,时间比则为5: 4) 工作总量一定,工作效率和工作时间成反比。 (如:工作总量相同,工作时间比是3:2,工作效率比则是2:3)

万有引力定律及其应用

万有引力定律及其应用 知识网络: 常见题型 万有引力定律的应用主要涉及几个方面: (1)测天体的质量及密度:(万有引力全部提供向心力) 由r T m r Mm G 222?? ? ??=π 得2324GT r M π= 又ρπ?=33 4R M 得3233R GT r πρ= 【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T =30 1s 。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G =6.67?1011-m 3/kg.s 2) 点评:在应用万有引力定律解题时,经常需要像本题一样先假设某处存在一个物体再分析求解是应用万有引力定律解题惯用的一种方法。 (2)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:(重力近似等于万有引力) 表面重力加速度:2002R GM g mg R Mm G =∴=Θ 轨道重力加速度:()()2 2h R GM g mg h R GMm h h +=∴=+Θ 【例2】一卫星绕某行星做匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g 0,行星的质量M 与卫星的质量m 之比M /m=81,行星的半径R 0与卫星的半径R 之比R 0/R =3.6,行星与卫星之间的距离r 与行星的半径R 0之比r /R 0=60。设卫星表面的重力加速度为g ,则在卫星表

面有mg r GMm =2 …… 经过计算得出:卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。上述结果是否正确?若正确,列式证明;若有错误,求出正确结果。 (3)人造卫星、宇宙速度: 人造卫星分类(略):其中重点了解同步卫星 宇宙速度:(弄清第一宇宙速度与发卫星发射速度的区别) 【例3】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。“一号”是极地圆形轨道卫星。其轨道平面与赤道平面垂直,周期是12h ;“二号”是地球同步卫星。两颗卫星相比 号离地面较高; 号观察范围较大; 号运行速度较大。若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空,那么下一次它通过该城市上空的时刻将是 。 【例4】可发射一颗人造卫星,使其圆轨道满足下列条件( ) A 、与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆 B 、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆 C 、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的 D 、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的 【例5】侦察卫星在通过地球两极上的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h ,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件的情况下全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球半径为R ,地面处的重力加速度为g ,地球自转的周期为T 。 【例6】在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,下面说法中正确的是( ) A .它们的质量可能不同 B .它们的速度可能不同 C .它们的向心加速度可能不同 D .它们离地心的距离可能不同 点评:需要特别提出的是:地球同步卫星的有关知识必须引起高度重视,因为在高考试题中多次出现。所谓地球同步卫星,是相对地面静止的且和地球有相同周期、角速度的卫星。其运行轨道与赤道平面重合。 【例7】地球同步卫星到地心的距离r 可由2223 4πc b a r =求出,已知式中a 的单位是m ,b

(完整版)万有引力与航天重点知识、公式总结

万有引力与航天重点规律方法总结 一.三种模型 1.匀速圆周运动模型: 无论是自然天体(如地球、月亮)还是人造天体(如宇宙飞船、人造卫星)都可看成质点,围绕中心天体(视为静止)做匀速圆周运动 2.双星模型: 将两颗彼此距离较近的恒星称为双星,它们相互之间的万有引力提供各自 转动的向心力。 3.“天体相遇”模型: 两天体相遇,实际上是指两天体相距最近。 二.两种学说 1.地心说:代表人物是古希腊科学家托勒密 2/日心说:代表人物是波兰天文学家哥白尼 三.两个定律 1.开普勒定律: 第一定律(又叫椭圆定律):所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳位于椭圆 的一个焦点上 第二定律(又叫面积定律):对每一个行星而言,太阳和行星的连线,在相等时间内扫 过相同的面积。 第三定律(又叫周期定律):所有行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴R 的三次方跟公 转周期T 的二次方的比值都相等。 表达式为:)4(2 23 π GM K K T R == k 只与中心天体质量有关的 定值与行星无关 2.牛顿万有引力定律 1687年在《自然哲学的数学原理》正式提出万有引力定律 ⑴.内容:宇宙间的一切物体都是相互吸引的.两个物体间引力的方向在它们的连线上,引力的大小跟它们的质量的乘积成正比,跟它们之间的距离的二次方成反比. ⑵.数学表达式: r F Mm G 2 =万 ⑶.适用条件: a.适用于两个质点或者两个均匀球体之间的相互作用。(两物体为均匀球体时,r 为两球心间的距离) b. 当0→r 时,物体不可以处理为质点,不能直接用万有引力公式计算 c. 认为当0→r 时,引力∞→F 的说法是错误的 ⑷.对定律的理解 a.普遍性:任何客观存在的有质量的物体之间都有这种相互作用力 b.相互性:两个物体间的万有引力是一对作用力和反作用力,而不是平衡力关系。 c.宏观性:在通常情况下万有引力非常小,只有在质量巨大的星球间或天体与天体附 近的物体间,它的存在才有实际意义. d.特殊性:两个物体间的万有引力只与它们本身的质量、它们之间的距离有关.与所在 空间的性质无关,与周期及有无其它物体无关. (5)引力常数G :

万有引力定律应用的12种典型案例

万有引力定律应用的12种典型案例 万有引力定律不仅是高考的一个大重点,而且是自然科学的一个重大课题,也是同学们最感兴趣的科学论题之一。 特别是我国“神州五号”载人飞船的发射成功,更激发了同学们研究卫星,探索宇宙的信心。 下面我们就来探讨一下万有引力定律在天文学上应用的12个典型案例: 【案例1】天体的质量与密度的估算 下列哪一组数据能够估算出地球的质量 A.月球绕地球运行的周期与月地之间的距离 B.地球表面的重力加速度与地球的半径 C.绕地球运行卫星的周期与线速度 D.地球表面卫星的周期与地球的密度 解析:人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动。月球也是地球的一颗卫星。 设地球的质量为M ,卫星的质量为m ,卫星的运行周期为T ,轨道半径为r 根据万有引力定律: r T 4m r Mm G 22 2π=……①得: 2 32G T r 4M π=……②可见A 正确 而T r 2v π= ……由②③知C 正确 对地球表面的卫星,轨道半径等于地球的半径,r=R ……④ 由于3 R 4M 3 π= ρ……⑤结合②④⑤得: G 3T 2π = ρ 可见D 错误 地球表面的物体,其重力近似等于地球对物体的引力 由2R Mm G mg =得:G g R M 2=可见B 正确 【探讨评价】根据牛顿定律,只能求出中心天体的质量,不能解决环绕天体的质量;能够根据已知条

件和已知的常量,运用物理规律估算物理量,这也是高考对学生的要求。总之,牛顿万有引力定律是解决天体运动问题的关键。 【案例2】普通卫星的运动问题 我国自行研制发射的“风云一号”“风云二号”气象卫星的运行轨道是不同的。“风云一号”是极地圆形轨道卫星,其轨道平面与赤道平面垂直,周期为12 h ,“风云二号”是同步轨道卫星,其运行轨道就是赤道平面,周期为24 h 。问:哪颗卫星的向心加速度大哪颗卫星的线速度大若某天上午8点,“风云一号”正好通过赤道附近太平洋上一个小岛的上空,那么“风云一号”下次通过该岛上空的时间应该是多少 解析:本题主要考察普通卫星的运动特点及其规律 由开普勒第三定律T 2∝r 3知:“风云二号”卫星的轨道半径较大 又根据牛顿万有引力定律r v m ma r Mm G 22==得: 2 r M G a =,可见“风云一号”卫星的向心加速度大, r GM v = ,可见“风云一号”卫星的线速度大, “风云一号”下次通过该岛上空,地球正好自转一周,故需要时间24h ,即第二天上午8点钟。 【探讨评价】由万有引力定律得:2M a G r =,v =ω=2T = ⑴所有运动学量量都是r 的函数。我们应该建立函数的思想。 ⑵运动学量v 、a 、ω、f 随着r 的增加而减小,只有T 随着r 的增加而增加。 ⑶任何卫星的环绕速度不大于7.9km/s ,运动周期不小于85min 。 ⑷学会总结规律,灵活运用规律解题也是一种重要的学习方法。 【案例3】同步卫星的运动 下列关于地球同步卫星的说法中正确的是: A 、为避免通讯卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上 B 、通讯卫星定点在地球赤道上空某处,所有通讯卫星的周期都是24h C 、不同国家发射通讯卫星的地点不同,这些卫星的轨道不一定在同一平面上 D 、不同通讯卫星运行的线速度大小是相同的,加速度的大小也是相同的。

万有引力定律公式总结

万有引力定律知识点 班级: 姓名: 一、三种模型 1、匀速圆周运动模型:无论自然天体还是人造天体都可以看成质点,围绕中心天体做匀速圆周运动。 2、双星模型:将两颗彼此距离较近的恒星称为双星,它们相互之间的万有引力提供各自转动的向心力。 3、“天体相遇”模型:两天体相遇,实际上是指两天体相距最近。 二、两种学说 1、地心说:代表人物是古希腊科学托勒密 2、日心说:代表人物是波兰天文学家哥白尼 三、两个定律 第一定律(椭圆定律):所有行星绕太阳的运动轨道都是椭圆,太阳位于椭圆的每一个焦点上。 第二定律(面积定律):对每一个行星而言,太阳和行星的连线,在相等时间内扫过相同的面积。 第三定律(周期定律):所有行星绕太阳运动的椭圆轨道半长轴R 的三次方跟公转周期T 的二次方的比值都相等。 (表达式 ) 四、基础公式 线速度:v ==== 角速度:== == 向心力:F=m =m(2r=m(2 )2r= m(2)2r=m =m 向心加速度:a= = (2r= (2)2r= (2 )2r== 五、两个基本思路 1.万有引力提供向心力:ma r T m r m r v m r M G ====22 2224m πω 2.忽略地球自转的影响: mg R GM =2m (2g R GM =,黄金代换式) 六、测量中心天体的质量和密度 测质量: 1.已知表面重力加速度g ,和地球半径R 。(mg R GM =2m ,则G gR M 2=)一般用于地球 2.已知环绕天体周期T 和轨道半径r 。(r T m r Mm G 2224π= ,则2 3 24GT r M π=) 3.已知环绕天体的线速度v 和轨道半径r 。(r v m r Mm G 22=,则G r v M 2=) 4.已知环绕天体的角速度ω和轨道半径r (r m r Mm G 22ω=,则G r M 32ω=) 5.已知环绕天体的线速度v 和周期T (T r v π2=,r v m r M G 22m =,联立得G T M π2v 3=) 测密度:

龙岩一中“万有引力定律及其运用”练习

龙岩一中2013届高一物理“万有引力定律”复习练习 命题人:梁鸿辉 2011-06-24 一、选择题 1.关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是 ( ) A .它一定在赤道上空运行 B .各国发射的这种卫星轨道半径都一样 C .它运行的线速度一定小于第一宇宙速度 D .它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间 2.设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球 仍可看做是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动.则与开采前相比 ( ) A .地球与月球的万有引力将变大 B .地球与月球的万有引力将变小 C .月球绕地球运动的周期将变长 D .月球绕地球运动的周期将变短 3.宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站 ( ) A .只能从较高轨道上加速 B .只能从较低轨道上加速 C .只能从与空间站同一轨道上加速 D .无论在什么轨道,只要加速即可 4.关于沿圆轨道运行的人造地球卫星,以下说法中正确的是 ( ) A .卫星轨道的半径越大,飞行的速率就越大 B .在轨道上运行的卫星受到的向心力一定等于地球对卫星的引力 C .人造地球卫星的轨道半径只要大于地球的半径,卫星的运行速度就一定小于第一宇 宙速度 D .在同一条轨道上运行的不同卫星,周期可以不同 5.利用下列哪组数据,可以计算出地球质量 ( ) A .已知地球半径和地面重力加速度 B .已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期 C .已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量 D .已知同步卫星离地面高度和地球自转周期 6.两颗靠得较近的天体叫双星,它们以两者重心连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于因引力作用而吸引在一起,以下关于双星的说法中正确的是 ( ) A .它们做圆周运动的角速度与其质量成反比 B .它们做圆周运动的线速度与其质量成反比 C .它们所受向心力与其质量成反比 D .它们做圆周运动的半径与其质量成反比 7.关于人造地球卫星的向心力,下列各种说法中正确的是 ( ) A .根据向心力公式r v m F 2 = ,可见轨道半径增大到2倍时,向心力减小到原来的21 B .根据向心力公式F = mr ω2,轨道半径增大到2倍时,向心力增大到原来的2倍 C .根据向心力公式F = mv ω,可见向心力的大小与轨道半径无关 D .根据卫星的向心力是地球对卫星的引力2r Mm G F =,可见轨道半径增大到2倍时,

六年级比和比的应用知识点与相关应用

第三单元 比和比的应用知识要点 (一)、比的意义 1、比的意义:两个数相除又叫做两个数的比。 2、在两个数的比中,比号前面的数叫做比的前项,比号后面的数叫 做比的后项。比的前项除以后项所得的商,叫做比值。 例如 15 :10 = 15÷10= 2 3 ∶∶∶∶ 前项 比号 后项 比值 (比值通常用分数表示,也可以用小数或整数表示) 3、比可以表示两个相同量的关系,即倍数关系(同类量的比)。也 可以表示两 个不同量的比,得到一个新量(费同类量的比),例:路程÷速度= 时间。 4、区分比和比值 比:表示两个数的关系,可以写成比的形式,也可以用分数表 示。 比值:相当于商,是一个数,可以是整数,分数,也可以是小 数。 5、根据分数与除法的关系,两个数的比也可以写成分数形式。 6、比和除法、分数的联系: 7、比和除法、分数的区别: (1)意义不同:除法是一种运算,分数是一个数,比表示两个数的关系。 (2)表示方法不同:作为一种运算,除法算式不能用分数表示;比

可以用分数表示;但分数不一定表示两个量的比。 (3)结果表达不同:除法一般要求出商;比只有求比值时才通过计算求出商;而分数本身就是一个数值,无需计算。 8、根据比与除法、分数的关系,可以理解比的后项不能为0。 (1)比的后项相当于除法算式中的除数,因为除数不能为0,所以比的后项也不能为0. (2)比的后项相当于分数中的分母,因为分母不能为0,所以比的后项也不能为0. 特殊情况:体育比赛中出现两队的分是2:0等,这只是一种记 分的形式,不表示两个数相除的关系。 (二)、比的基本性质 1、根据比、除法、分数的关系: 商不变的性质:被除数和除数同时乘或除以相同的数(0除外), 商不变。 分数的基本性质:分数的分子和分母同时乘或除以相同的数时(0 除外),分数值不变。 比的基本性质:比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变。 2、最简整数比:比的前项和后项都是整数,并且是互质数,这样的比就是最简整数比。 3、根据比的基本性质,可以把比化成最简单的整数比。 4.化简比: ①两个整数的比:用比的前项和后项同时除以它们的最大公因数。 (1) ②两个分数的比:用前项后项同时乘分母的最小 公倍数,再按化简整数比的方法来化简。 ③两个小数的比:向右移动小数点的位置,先化成整数比,再化简。 (2 )用求比值的方法。注意: 最后结果要写成比的形式。

六年级比的应用知识点总结和习题

比和比的应用知识要点按比例分配:把一个数量按照一定的比来进行分配。这种方法通常叫做按比例分配。如:已知两个量为A、B, A 的 B 比为a:b,则总份数可以看做单位“ 1”=a + b ,A 是B的a,B是 A 的b,A 是单位“ 1”的(),B是单位“ 1”的()。 ba 解题方法:(1)把比看作分得的份数,先求出每份是多少再解答:先求出总份数,再求出每份是多少,最后求出各部分对应的具体数量。(2)转化成分书问题来解决:先根据比求出总份数,再求出各部分占总量的几分之几,最后求出各部分的数量。基础练习:1.鸡的只数与鸭的只数比是4:7。 (1)鸡的只数是鸭的只数的。(2)鸭的只数是鸡鸭总数的。(3)鸭的只 数是鸡的只数的()倍。 2. 故事书的本数是连环画的5。 12 (1)连环画的本数与故事书本数的比是。 (2)故事书的本数与这两种书的总本数的比是。 3. 小红看一本书,已经看的页数与未看的页数的比是5:3。 (1)已看的页数占未看页数的。(2)未看页数占已看页数的。 (3)已看页数占全书页数的。(4)未看的页数占全书页数的。 例1:一种混泥土搅拌的水泥、沙子和石子的比是2:3:5。其中水泥有32 吨,还需要沙子和石子各是多少吨? (题型1:已知单位“ 1”中各部分的比和其中的一个分量,求另外几个分量)解析:这里把混泥土看作单位“ 1”,其中水泥占混泥土的(),沙子占混泥土的(),石子占混泥土的(),根据水泥有 2 吨和对应单位“ 1”的分率是( ), 根据“已知量÷已知量占单位“ 1”的几分之几=单位“ 1”的量”可以先求出这种混泥土的总数量,再求出沙子和石子的数量。

(完整word版)高中物理万有引力定律知识点总结和典型例题精选

万有引力定律 人造地球卫星 『夯实基础知识』 1.开普勒行星运动三定律简介(轨道、面积、比值) 丹麦天文学家 第一定律:所有行星都在椭圆轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上; 第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等; 第三定律: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.即k T r =23 开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的,给出了行星运动的规律。 2.万有引力定律及其应用 (1) 内容:宇宙间的一切物体都是相互吸引的,两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比,跟它们的距离平方成反比,引力方向沿两个物体的连线方向。 2r Mm G F =(1687年) 2211/1067.6kg m N G ??=-叫做引力常量,它在数值上等于两个质量都是1kg 的物体相距1m 时的相互 作用力,1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。 万有引力常量的测定——卡文迪许扭秤 实验原理是力矩平衡。 实验中的方法有力学放大(借助于力矩将万有引力的作用效果放大)和光学放大(借助于平面境将微小的运动效果放大)。 万有引力常量的测定使卡文迪许成为“能称出地球质量的人”:对于地面附近的物体m ,有2E E R m m G mg =(式中R E 为地球半径或物体到地球球心间的距离),可得到G gR m E E 2 =。 (2)定律的适用条件: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. 当两个物体间的距离无限靠近时,不能再视为质点,万有引力定律不再适用,不能依公式算出F 近为无穷大。 (3) 地球自转对地表物体重力的影响。 体随地球自转时需要向心力.重力实际上是万有引力的一个分力.另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,

万有引力定律及其应用完美版

万有引力定律及其应用 教学目标: 1.掌握万有引力定律的内容并能够应用万有引力定律解决天体、卫星的运动问题 2.掌握宇宙速度的概念 3.掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法和基本技能 教学重点:万有引力定律的应用 教学难点:宇宙速度、人造卫星的运动 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 一、万有引力定律:(1687年) 适用于两个质点或均匀球体;r 为两质点或球心间的距离;G 为万有引力恒量(1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)2211/1067.6kg m N G ??=- 二、万有引力定律的应用 1.解题的相关知识: (1)在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即222r v m r Mm G ==r T m 22 4πr m 2ω=;二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G 2R mM =mg 从而得出GM =R 2g 。 (2)圆周运动的有关公式:ω=T π2,v=ωr 。 讨论:1)由222r v m r Mm G =可得:r GM v = r 越大,v 越小。 2)由r m r Mm G 22ω=可得:3r GM =ω r 越大,ω越小。 3)由r T m r Mm G 222??? ??=π可得:GM r T 32π= r 越大,T 越大。

4)由向ma r Mm G =2可得:2 r GM a =向 r 越大,a 向越小。 点评:需要说明的是,万有引力定律中两个物体的距离,对于相距很远因而可以看作质点的物体就是指两质点的距离;对于未特别说明的天体,都可认为是均匀球体,则指的是两个球心的距离。人造卫星及天体的运动都近似为匀速圆周运动。 2.常见题型 万有引力定律的应用主要涉及几个方面: (1)测天体的质量及密度:(万有引力全部提供向心力) 由r T m r Mm G 222?? ? ??=π 得2324GT r M π= 又ρπ?=33 4R M 得3233R GT r πρ= 【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T =30 1s 。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G =6.67?1011-m 3/kg.s 2 ) 解析:设想中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。 设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处的小物块质量为m ,则有 R m R GMm 22ω= T πω2= ρπ33 4R M = 由以上各式得23GT π ρ= ,代入数据解得:314/1027.1m kg ?=ρ。 点评:在应用万有引力定律解题时,经常需要像本题一样先假设某处存在一个物体再分析求解是应用万有引力定律解题惯用的一种方法。 (2)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:(重力近似等于万有引力) 表面重力加速度:2002R GM g mg R Mm G =∴= 轨道重力加速度:()()22h R GM g mg h R GMm h h +=∴=+

万有引力定律及其应用教学设计

万有引力定律及其应用 高三物理 张翠云 4月18日 知识网络: 教学目标: 1.掌握万有引力定律的内容并能够应用万有引力定律解决天体、卫星的运动问题 2.掌握宇宙速度的概念 3.掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法和基本技能 教学重点:万有引力定律的应用 教学难点:宇宙速度、人造卫星的运动 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 一、万有引力定律:(1687年) 适用于两个质点或均匀球体;r 为两质点或球心间的距离;G 为万有引力恒量(1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)2211 /10 67.6kg m N G ??=- 二、万有引力定律的应用 1.解题的相关知识: (1)在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心 力来源于天体之间的万有引力,即222r v m r Mm G ==r T m 224πr m 2 ω=;二是地球对物体的 万有引力近似等于物体的重力,即G 2R mM =mg 从而得出GM =R 2 g 。 (2)圆周运动的有关公式:ω=T π 2,v=ωr 。 讨论:

①由222r v m r Mm G =可得:r GM v = r 越大,v 越小。 ②由r m r Mm G 2 2 ω=可得:3r GM =ω r 越大,ω越小。 ③由r T m r Mm G 2 22?? ? ??=π可得:GM r T 3 2π= r 越大,T 越大。 ④由向ma r Mm G =2 可得:2r GM a =向 r 越大,a 向越小。 点评:需要说明的是,万有引力定律中两个物体的距离,对于相距很远因而可以看作质点的物体就是指两质点的距离;对于未特别说明的天体,都可认为是均匀球体,则指的是两个球心的距离。人造卫星及天体的运动都近似为匀速圆周运动。 2.常见题型 万有引力定律的应用主要涉及几个方面: (1)测天体的质量及密度:(万有引力全部提供向心力) 由r T m r Mm G 2 22??? ??=π 得2 324GT r M π= 又ρπ?=3 3 4R M 得3233R GT r πρ= 【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T = 30 1 s 。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G =6.67?10 11 -m 3/kg.s 2 ) 解析:设想中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。 设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处的小物块质量为m ,则有 R m R GMm 2 2 ω= T πω2= ρπ33 4R M = 由以上各式得2 3GT πρ= ,代入数据解得:3 14/1027.1m kg ?=ρ。 点评:在应用万有引力定律解题时,经常需要像本题一样先假设某处存在一个物体再分

万有引力定律及其应用训练(重点高中)

课时跟踪检测(十五)万有引力定律及其应用 [A级——保分题目巧做快做] 1.(2018·上海检测)关于万有引力定律,下列说法正确的是() A.牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值 B.万有引力定律只适用于天体之间 C.万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律 D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的 2.近年来,人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆,正在进行着激动人心的科学探究,为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动,并测得该运动的周期为T,则火星的平均密度ρ的表达式为(k为某个常数)() A.ρ=kT B.ρ=k T C.ρ=kT2D.ρ=k T2 ★3.(2017·浙江4月选考)如图所示,设行星绕太阳的运动是匀速圆周运动,金星自身的半径是火星的n倍,质量为火星的k 倍。不考虑行星自转的影响,则() A.金星表面的重力加速度是火星的k n倍 B.金星的“第一宇宙速度”是火星的k n倍 C.金星绕太阳运动的加速度比火星小 D.金星绕太阳运动的周期比火星大 4.[多选](2016·海南高考)通过观测冥王星的卫星,可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动,除了引力常量外,至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是() A.卫星的速度和角速度 B.卫星的质量和轨道半径 C.卫星的质量和角速度

D .卫星的运行周期和轨道半径 5.(2018·广州调研)“嫦娥五号”探测器预计在2018年发射升空,自动完成月面样品采集后从月球起飞,返回地球,带回约2 kg 月球样品。某同学从网上得到一些信息,如表格中的数据所示,则地球和月球的密度之比为( ) 地球和月球的半径之比 4 地球表面和月球表面的重力加速度之比 6 A .23 B .32 C .4 D .6 6.如图所示,将一个半径为R 、质量为M 的均匀大球,沿直径挖去两个半径分别为大球一半的小球,并把其中一个放在球外与大球靠在一起,挖去小球的球心、球外小球球心、大球球心在一条直 线上,则大球中剩余部分与球外小球的万有引力大小约为(已知引力常量为G )( ) A .0.01 GM 2 R 2 B .0.02 GM 2 R 2 C .0.05GM 2 R 2 D .0.04GM 2 R 2 7.(2018·盘锦模拟)两颗互不影响的行星P 1、P 2,各有一颗近地卫星S 1、S 2绕其做匀速圆周运动。图中纵轴表示行星周围空间某位置的引力加速度a ,横轴表示某位置到行星中心距离r 平方的倒数,a -1 r 2关系如图 所示,卫星S 1、S 2的引力加速度大小均为a 0。则( ) A .S 1的质量比S 2的大 B .P 1的质量比P 2的大 C .P 1的第一宇宙速度比P 2的小 D .P 1的平均密度比P 2的大 8.如图所示,A 、B 是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,A 、B 两卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积之比为k ,不计A 、B 两卫星之间的引力,则A 、B 两卫星的周期之比为( ) A .k 3 B .k 2 C .k D .k 23

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