高一物理必修二 第七章 万有引力

作者&投稿:祝马 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
高一必修2物理万有引力定律有关知识点~

万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小。
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 /kg2。为英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外,由开普勒第三定律可得
r^3/T^2=常数k'
那么沿太阳方向的力为
mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看,
(太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2
是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k'包含了太阳的质量M,k''包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。
如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为
万有引力=GmM/r^2
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑。比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!但是,天体系统中,由于天体的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用 。一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为 1米的铁球 ,紧靠在一起时 , 引力也只有1.14×10^(-3)牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量 。但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 。所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素。

选C。受力分析吧。在赤道上,物体受到的是万有引力和因地球自转产生的向心力,这两者是作用于同一物体上但方向相反的。这时候,万有引力是比向心力要大很多的,所以物体的重力就是F1-F2了。再补充,物体在赤道上的重力加速度是最小的,而在两极是最大的,就是因为向心力的作用。

地心说的历史意义
地心说是世界上第一个行星体系模型。尽管它把地球当作宇宙中心是错误的,然而它的历史功绩不应抹杀。地心说承认地球是“圆形”的,并把行星从恒星中区别出来,着眼于探索和揭示行星的运动规律,这标志着人类对宇宙认识的一大进步。地心说最重要的成就就是运用数学计算行星的运行,托勒密还第一次提出了“运行轨道”的概念,设计出了一个本轮一个均轮模型。按照这个模型,人们能够对行星的运动进行定量计算,推测行星所在的位置,这是一个了不起的创造。在一定时期里,依据这个模型可以在一定程度上正确的预测天象,因而在生产实践中也起过一定作用。虽然托勒密的地心体系后来被日心说取代,但是它在诞生至今1500多年的时间里,带给西方人的东西远远多于哥白尼的日心说。地心说,是世界上第一个行星体系模型,是世界上最早的假说—演绎体系。在建立理论的过程中,自始至终使用数学工具去研究和证明,开创了构建精确性理论的先河。在地心说占统治地位的上千年间,由于地心说的统治地位和广泛影响,它塑造了西方人的分析式的思维方式,和不包含伦理观的实体自然观,以及自然研究中应用数学工具的习惯。

运动的相对性和地心说
从物体运动的相对性原理理解,地心说就已经不再是错误,因为相对于洪荒宇宙来说,我们自己所在的地球相对于我们自己是静止的,所以我们可以从相对论的观点来看,来思考地心说的对与错。而且我国从古代开始研究星相,都认为星星是在按照一种玄妙的轨迹在运动,那么这是否可以看做我国古代就已经对相对论进行了研究,只不过无论是我国古代还是教廷,都没有对相对论做出相应的研究。如果说我国古代就已经研究出了相对论和地心说的关系,那么现在的宇宙学说是否就要改写,这一点还是值得深思的。

能持续这么长时间的原因,也是因为信奉地心说的人们并没有认识到这是由于地心说本身的错误造成的,却用增加本轮的方法来补救地心说。起初这种办法还能勉强应付,后来小本轮增加到80多个,但仍不能满意地计算出行星的准确位置。这不能不使人怀疑地心说的正确性了。到了16世纪,哥白尼在持日心地动观的古希腊先辈和同时代学者的基础上,终于创立了“日心说”。从此,地心说逐渐被淘汰。地心说之所以会被突破,是因为地心说的创始人和拥护者没有把地心说的语意和内涵无限扩大(在天体运行的阐述中毕竟还有非地心说的存活空间,即地心说能被“证伪”)。

科技达不到

因为他们能比较笨


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沙民通便: 常用要有 GMm/r^2=mr(2π/t)^2=(mv^2)/r=(mv2π)/T =mrw^2 密度=3g/4πRG(R为该星球的半径) mg=GMm/r^2 应用变式 求天体质量(以地球质量计算为例 ①知月球绕地球运动的周期T,半径r 由GMm/r^2=mr(2π/t)^2 得,M=4(π^2)(r^3)/GT^2 ②知月球...

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韶山市18662662376: 物理必修2万有引力公式总结 -
沙民通便: F=GMm/R^2 这个使用范围很广知道中心天体和自身速度,还有旋转半径之后就可以了 F=w^2MR 角速度 自身质量和旋转半径 F=V^2Rm 线速度 自身质量和旋转半径 F=ma向心加速度 自身质量 F=mg(只适用于在中心天体表面) 1.开普勒第三定...

韶山市18662662376: 物理必修二曲线运动及万有引力 -
沙民通便: 曲线运动:注意加速度和速度的分解.不一定要沿水平、竖直分解. 如小球斜抛碰木块之类的问题,可沿沿斜面和垂直斜面分解. 万有引力:这一章就是公式比较多.一般思路是万有引力提供向心力 F引=GMm/R^2=4π^2/T^2*m=v^2/R*m=ω^2*R*m 牢记开普勒和牛顿~ 遇到求密度的题记住球体体积公式V=4π*R^3/3 还有一些题需要运用常识,如地球公转周期365天,自转周期24h 这两章内容比较新,要背的公式很多,成绩下降是自然现象.只要多背多想,提升成绩不是难事~ 这样的回答您满意吗?

韶山市18662662376: 高一物理必修二.万有引力. -
沙民通便: 空间探测器在靠近该行星表面上做匀速圆周运动,靠近行星表面的含义是星体半径等于空间探测器的轨道半径,可用同一符号R表示.根据空间探测器做匀速圆周运动,万有引力提供向心力有:GMm/R²=m(2π/T)²R 此星体的质量M=ρV=4πρR³/3,将M带入上式,可得ρ=3π/GT²

韶山市18662662376: 高一物理必修二万有引力部分公式,别忘了求天体密度的 -
沙民通便: 万有引力F = GMm / R^2 线速度v = w*r 周期T = 2pi*R/ v ; 向心力公式:F = mv^2/R = mRw^2 = mv w 向心加速度:a = v^2/R = Rw^2 = v w 卫星运动,万有引力提供向心力,常用的等式: GMm / R^2 = mv^2/R = mRw^2 = mR(2pi/T)^2 根据这两个等式可得: 速度公式:V = 根号GM/R 天体密度P = 3pi/GT^2 近地面时,万有引力提供向心力:GMm / R^2 = mg 得:GM = gR^2 (此式常用于代换)

韶山市18662662376: 高一物理 - 万有引力
沙民通便: 万有引力定律(law of universal gravitation)物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现.任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比.如果用m1、m2表示两个物体的质...

韶山市18662662376: 高一物理(关于万有引力) -
沙民通便: 在忽略地球自转的情况下,地面附近的重力等于万有引力,即得GMm/R²=mg,于是得到“黄金代换”公式GM=gR²,就是用地面附近的重力加速度与地球半径的积代替常数GM.无论是在离地多高的位置,只要式中g是地面附近的重力加速度,则R一定是地球半径,gR²才是常数. 反之,若R用R+h代替,则g就不是地面附近的重力加速度,而是离地h高处的引力引力加速度了.

韶山市18662662376: 高一物理.????万有引力 -
沙民通便: 假设行星百质量M,卫星质量度m.万有引力提供向内心力:GMm/r²=4π²mr/T²GMT²=4π²r³ M=4π²r³/GT² ∵ρ=M/V V=4πR³/3 ∴ρ容=(4π²r³/GT²)/(4πR³/3) =3πr³/(GT²R³)

韶山市18662662376: 高一物理必修2万有引力定律及其应用 -
沙民通便: 1、mg=16N∴m=1.6kg根据牛顿第二定律F-mg'=mag'=(F-ma)/m=(9-1.6*5)/1.6=5/8m/s2g=GM/R2,g'=GM/(R+h)2g/g'=...

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