第 4 讲 万有引力与航天知识一 万有引力定律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 的二次方成反比．2．公式F＝G，其中 G＝6.67×10 － 11 N·m2/kg2，叫引力常量．3．适用条件两个质点之间的相互作用．(1)质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用本定律来计算，其中 r 为两球心间的距离．(2)一个质量分布均匀的球体和球外一个质点之间的万有引力也适用，其中 r 为质点到球心间的距离．(1)只有天体之间才存在万有引力．(×)(2)只要已知两个物体的质量和两个物体之间的距离，就可以由 F＝G 计算物体间的万有引力．(×)(3)当两物体间的距离趋近于 0 时，万有引力趋近于无穷大．(×)知识二 万有引力定律应用及三种宇宙速度1．万有引力定律基本应用(1)基本方法：把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供．(2)基本公式：G＝mgr＝ma＝其中 gr为距天体中心 r 处的重力加速度．2．三种宇宙速度宇宙速度数值(km/s)意义第一宇宙速度(环绕速度)7.9这是卫星绕地球做圆周运动的最大环绕速度，也是人造卫星的最小发射速度，若 7.9 km/s≤v＜11.2 km/s，物体将绕地球运行第二宇宙11.2是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，若 11.2 速度(逃逸速度)km/s≤v＜16.7 km/s，物体将绕太阳运行第三宇宙速度16.7这是物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，若 v≥16.7 km/s，物体将脱离太阳系在宇宙空间运行(1)两种周期——自转周期和公转周期的不同．(2)两种速度——环绕速度与发射速度的不同，最大环绕速度等于最小发射速度．(3)两个半径——天体半径 R 和卫星轨道半径 r 的不同． 当一枚火箭受到的重力只有它在地球表面上受到的重力一半时，它飞到了多大高度？[提示] 地面上：mg0＝G.飞行处：mg0＝G解得飞行高度 h＝(－1)R 地知识三 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．3．经典力学有它的适用范围只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界...
