章末总结要点一 万有引力和重力的关系宇宙间的一切物体都是相互吸引的,这种相互作用力叫做万有引力.地面上及地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力叫做重力.万有引力和重力的关系:实际上,地面上物体所受的万有引力 F 可以分解为物体所受的重力 mg 和随地球自转而做圆周运动的向心力 F′
其中 F=G,F′ =mω2r
(1)当物体在赤道上时,F、mg、F′三力同向.此时满足 F′+mg=F
(2)当物体在两极点时,F′=0,F=mg=G
(3)当物体在地球的其他位置时,三力方向不同,F>mg
(4)当忽略地球自转时,重力等于万有引力,即 mg=
(5)对于绕地球运行的近地卫星,所受的万有引力就是卫星的重力.要点二 对人造地球卫星几个速度的理解1.发射速度:是指卫星直接从地面发射后离开地面时的速度,相当于在地面上用一门威力强大的大炮将卫星轰出炮口时的速度,发射卫星离开炮口后,不再有动力加速度.2.环绕速度(第一宇宙速度):是指地球卫星的最小发射速度,也是卫星在地面附近环绕地球运行的速度,是卫星的最大的轨道速度.设地球半径为 R,地球质量为 M,根据 G=m 或 mg=m,可得 v1=≈7
9 km/s
3.第二宇宙速度:也称脱离速度,是使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度,其大小为 11
2 km/s
4.第三宇宙速度:也称逃逸速度,是使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度,其大小为 16
7 km/s
5.轨道速度:设离地面高度为 h 的人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动的运行速度为 v,地球半径为 R,地球质量为 M,则由 G=m 可得 v= ,h 越大,v 越小.要点三 人造地球卫星的运动问题 1.人造卫星的运行规律(1)由 G=得 v= ,即 v∝ ,轨道半径越大,环绕速度越小.(2)由 G=mω2r 得 ω= ,即 ω∝
(3)由 G=mr,得 T=2π ,即 T∝,轨