（浙江专用版）2020版高考物理二轮复习 新选考考点全排查 考点5 万有引力定律课件

第二部分新选考考点全排查考试标准知识内容考试要求行星的运动a太阳与行星间的引力a万有引力定律c万有引力理论的成就c宇宙航行c经典力学的局限性a开普勒三定律一定律内容图示或公式开普勒第一定律(轨道定律)所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上开普勒第二定律(面积定律)对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等开普勒第三定律(周期定律)所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等k是一个与行星无关的常量a3T2＝k，1.行星绕太阳的运动通常按圆轨道处理.2.开普勒行星运动定律也适用于其他天体，例如月球、卫星绕地球的运动.3.开普勒第三定律＝k中，k值只与中心天体的质量有关，不同的中心天体k值不同.该定律只能用在同一中心天体的两星体之间.a3T21.内容自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比.2.表达式万有引力定律二F＝Gm1m2r2，G为引力常量，G＝6.67×10－11N·m2/kg2.3.适用条件(1)公式适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时，物体可视为质点.(2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离.4.万有引力的“两点理解”和“两个推论”(1)两点理解①两物体间相互作用的万有引力是一对作用力和反作用力.②地球上的物体(两极除外)受到的重力只是万有引力的一个分力.(2)两个推论①推论1：在匀质球壳的空腔内任意位置处，质点受到球壳的万有引力的合力为零，即∑F引＝0.②推论2：在匀质球体内部距离球心r处的质点(m)受到的万有引力等于球体内半径为r的同心球体(M′)对其的万有引力，即F＝GM′mr2.1.万有引力与重力的关系地球对物体的万有引力F表现为两个效果：一是重力mg，二是提供物体随地球自转的向心力F向.万有引力与重力的关系三(1)在赤道上：GMmR2＝mg1＋mω2R.(2)在两极上：GMmR2＝mg0.(3)在一般位置：万有引力GMmR2等于重力mg与向心力F向的矢量和.越靠近南、北两极，g值越大，由于物体随地球自转所需的向心力较小，常认为万有引力近似等于重力，即GMmR2＝mg.2.星球上空的重力加速度g′星球上空距离星体中心r＝R＋h处的重力加速度为g′，mg′＝GmMR＋h2，得g′＝GMR＋h2.所以gg′＝R＋h2R2.天体质量和密度常用的估算方法四使用方法已知量利用公式表达式备注质量的计算利用运行天体r、T只能得到中心天体的质量r、vv、T利用天体表面重力加速度g、RGMmr2＝mr4π2T2GMmr2＝mv2rGMmr2＝mv2rGMmr2＝mr4π2T2M＝4π2r3GT2M＝rv2GM＝v3T2πGM＝gR2Gmg＝GMmR2密度的计算利用运行天体r、T、R利用近地卫星只需测出其运行周期利用天体表面重力加速度g、RGMmr2＝mr4π2T2M＝ρ·43πR3ρ＝3πr3GT2R3当r＝R时ρ＝3πGT2mg＝GMmR2M＝ρ·43πR3ρ＝3g4πGR1.第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9km/s.(2)第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度.(3)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度.(4)第一宇宙速度的计算方法.宇宙速度五由GMmR2＝mv2R得v＝GMR；由mg＝mv2R得v＝gR.2.第二宇宙速度使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，其数值为11.2km/s.3.第三宇宙速度使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，其数值为16.7km/s.卫星运行参量的分析六卫星运行参量相关方程结论线速度vr越大，v、ω、an越小，T越大角速度ω周期T向心加速度anGMmr2＝mv2r⇒v＝GMrGMmr2＝mω2r⇒ω＝GMr3GMmr2＝m2πT2r⇒T＝2πr3GMGMmr2＝man⇒an＝GMr2