考点 1 周期T 、线速度v、加速度a 与轨道半径r关系
v2Mm①由G2?m得v?_____________,所以r 越大,v_______
rr②由GMm?m?2r 得?=_______,所以r 越大,?_______ 2r③
由MmMm?ma得a?G所以r越大r2r2
Mm2?2?m()r得T=_____,所以r越大,T _______ 2rT④由G
例1.我国研制并成功发射的“嫦娥二号”探测卫星,在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,运行的周期为T。若以R表示月球的半径,则
4π2RA.卫星运行时的向心加速度为 B。卫星运行时的线速度2T为
2πR T4π2RC.物体在月球表面自由下落的加速度为2D.月球的第一宇宙速
T
2πR(R?h)3度为
TR考点2 求中心天体的质量M 与密度
(1)
天体质量M密度?的估算
测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径r 和周期T,由
4?2r3Mm2?2; G2?m()r得M?GT2rTMM3?r3?=(R0为中心天体的半径)。 ??343GT2R0V?R03例2.一物体静置在平均密度为?的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G,若由于天体自转使物体对天体表面压力怡好为零,则天体自转周期为( ) A.??
4π?
??3G??
12
B.??3???4πG??12 C.??π???G??123π D.???? G???12考点3 三大宇宙速度
1.第一宇宙速度:约为s,是人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度.(又称环绕速度或最小发射速度)
2.第二宇宙速度:约为s,当物体的速度等于或大于s时,卫星就会脱离地球吸引,不再绕地球运动.(又称脱离速度)
3.第三宇宙速度:约为s,当物体的速度等于或大于s时,就会脱离太阳的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去.(逃逸速度) 补充:第一宇宙速度的理解和推导
1.由于在人造卫星的发射过程中,火箭要克服地球的引力做功,所以将卫星发射到离地球越远的轨道,在地面上所需的发射速度就越
大,故人造卫星的最小发射速度对应将卫星发射到近地表面运行,此时发射时的动能全部转化为绕行的动能而不需要重力势能。
v12Mm根据论述可推导如下:G2?m,v1?RRGM?7.9km/s Rv12或mg?m,v1?gR?7.9km/s
R2.其他天体的第一宇宙速度可参照此方法推导,v1?g'R'注意
(1)三个宇宙速度指的是发射速度,不能理解成运行速度。
(2)(2)第一宇宙速度既是最小发射速度,又是最大运行速度。
练习
1.关于地球的第一宇宙速度,下列表述正确的是 ( ) A.第一宇宙速度又叫环绕速度 B.第一宇宙速度又叫脱离速度
C.第一宇宙速度跟地球的质量无关 D.第一宇宙速度跟地球的半径无关
2.关于万有引力及其应用,下列表述正确的是 ( ) A.人造地球卫星运行时不受地球引力作用 B.两物体间的万有引力跟它们质量的乘积成反比
高考物理万有引力定律专题复习(整理)



