山东省泰安市肥城市第三中学2014年高中物理 万有引力与航天复习学案2 新人教版必修2

山东省泰安市肥城市第三中学 2014 年高中物理 万有引力与航天复习学案 2 新人教版必修 2一、万有引力定律及其应用1．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 的平方成反比．2．表达式：F＝，G 为引力常量，G＝6.67×10－11 N·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．二、宇宙速度1．第一宇宙速度(1)第一宇宙速度又叫环绕速度．推导过程为：由 mg＝mv2/R＝GMm/R2得：v＝＝＝7.9 km/s.(2)第一宇宙速度是人造地球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大环绕速度，也是人造地球卫星的最小发射速度．2．第二宇宙速度(脱离速度)：v2＝11.2 km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度．3．第三宇宙速度(逃逸速度)：v3＝16.7 km/s，使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度．三、经典时空观和相对论时空观1．经典时空观(1)在经典力学中，物体的质量是不随运动状态而改变的．(2)在经典力学中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的．2．相对论时空观(1)在狭义相对论中，物体的质量是随物体运动速度的增大而增大的，用公式表示为 m＝.(2)在狭义相对论中，同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是不同的．探究一例 1 假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体．一矿井深度为 d.已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为( )A．1－ B．1＋C.2 D.2题后反思星体表面及其某一高度处的重力加速度的求法(1)设天体表面的重力加速度为 g，天体半径为 R，则 mg＝G，即 g＝(或 GM＝gR2)(2)若物体距星体表面高度为 h，则重力 mg′＝G，即 g′＝＝g.变式训练 1－1：近地人造卫星 1 和 2 绕地球做匀速圆周运动的周期分别为 T1和 T2.设在卫星 1、卫星 2 各自所在的高度上的重力加速度大小分别为 g1、g2，则( )A.＝4/3 B.＝4/3C.＝2 D.＝2探究二例 2 一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为 v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为 m 的物体重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为 N.已知引力常量为 G，则这...