必修二物理萬有引力與航天知識點

在學習中，大家最不陌生的就是知識點吧！知識點有時候特指教科書上或考試的知識。爲了幫助大家更高效的學習，下面是小編爲大家整理的必修二物理萬有引力與航天知識點，希望對大家有所幫助。

　　一、知識點

(一)行星的運動

1地心說、日心說：內容區別、正誤判斷

2開普勒三條定律：內容(橢圓、某一焦點上;連線、相同時間相同面積;半長軸三次方、週期平方、比值、定值)、適用範圍

(二)萬有引力定律

1萬有引力定律：內容、表達式、適用範圍

2萬有引力定律的科學成就

(1)計算中心天體質量

(2)發現未知天體(海王星、冥王星)

(三)宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的數值、單位，物理意義(最小發射速度、環繞速度;脫離地球引力繞太陽運動;脫離太陽系)

(四)經典力學的侷限性：宏觀(相對普朗克常量)低速(相對光速)

　　二、重點考察內容、要求及方式

1地心說、日心說：瞭解內容及其區別，能夠判斷其科學性(選擇)

2開普勒定律：熟知其內容，第三定律考察尤多;適用範圍(選擇)

3萬有引力定律的科學成就：計算中心天體質量、發現未知天體(選擇)

4計算中心天體質量、密度：重力等於萬有引力或者萬有引力提供向心力、萬有引力的表達式、向心力的幾種表達式(選擇、填空、計算)

5宇宙速度：第一、二、三宇宙速度的數值、物理意義(選擇、填空);計算第一宇宙速度：萬有引力等於向心力或重力提供向心力(計算)

6計算重力加速度：勻速圓周運動與航天結合(或求週期)、平拋運動與航天結合(或求高度、時間)、受力分析(計算)

7經典力學的侷限性：瞭解其侷限性所在，適用範圍(選擇)

物理學專業介紹

物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科，它揭示物質產生、演化、轉化和相互作用等方面的基本規律，涉及從微觀、宏觀到宇觀，從少體到多體，從簡單到複雜的各種系統，是自然科學的核心和工程技術的基礎，並與社會學科具有很強的交叉性;

本專業旨在培養掌握堅實的、系統的物理學基礎理論及較廣泛的物理學基本知識和基本實驗方法，具有一定的基礎科學研究能力和應用開發能力，能發展成爲在物理學及其相關交叉學科的不同專業領域繼續深造或在相應的科學技術領域中從事科研、教學、技術、應用和管理等方面的創新性人才。

曲線運動知識點

1.在曲線運動中,質點在某一時刻(某一位置)的速度方向是在曲線上這一點的切線方向。

2.物體做直線或曲線運動的條件：

(已知當物體受到合外力F作用下,在F方向上便產生加速度a)

(1)若F(或a)的方向與物體速度v的方向相同，則物體做直線運動;

(2)若F(或a)的方向與物體速度v的方向不同，則物體做曲線運動。

3.物體做曲線運動時合外力的方向總是指向軌跡的`凹的一邊。

4.平拋運動：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，不計空氣阻力，物體只在重力作用下所做的運動。

分運動

(1)在水平方向上由於不受力，將做勻速直線運動;

(2)在豎直方向上物體的初速度爲零，且只受到重力作用，物體做自由落體運動。

5.以拋點爲座標原點，水平方向爲x軸(正方向和初速度的方向相同)，豎直方向爲y軸，正方向向下.

6.①水平分速度：②豎直分速度：③t秒末的合速度

④任意時刻的運動方向可用該點速度方向與x軸的正方向的夾角表示

7.勻速圓周運動：質點沿圓周運動，在相等的時間裏通過的圓弧長度相同。

8.描述勻速圓周運動快慢的物理量

(1)線速度v：質點通過的弧長和通過該弧長所用時間的比值，即v=s/t，單位m/s;屬於瞬時速度，既有大小，也有方向。方向爲在圓周各點的切線方向上

9.勻速圓周運動是一種非勻速曲線運動，因而線速度的方向在時刻改變

(2)角速度：ω=φ/t(φ指轉過的角度，轉一圈φ爲)，單位rad/s或1/s;對某一確定的勻速圓周運動而言，角速度是恆定的

(3)週期T，頻率：f=1/T

(4)線速度、角速度及週期之間的關係：

10.向心力：向心力就是做勻速圓周運動的物體受到一個指向圓心的合力，向心力只改變運動物體的速度方向，不改變速度大小。

11.向心加速度：描述線速度變化快慢，方向與向心力的方向相同，

12.注意：

(1)由於方向時刻在變，所以勻速圓周運動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運動。

(2)做勻速圓周運動的物體，向心力方向總指向圓心，是一個變力。

(3)做勻速圓周運動的物體受到的合外力就是向心力。

13.離心運動：做勻速圓周運動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就做逐漸遠離圓心的運動

知識點總結

　一、開普勒行星運動定律

（1）、所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上，

（2）、對於每一顆行星，太陽和行星的聯線在相等的時間內掃過相等的面積，

（3）、所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉週期的二次方的比值都相等。

　二、萬有引力定律

1、內容：宇宙間的一切物體都是互相吸引的，兩個物體間的引力大小，跟它們的質量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比、

2、公式：F＝Gr2m1m2，其中G＝6.67×10－11 N·m2/kg2，稱爲引力常量、

3、適用條件：嚴格地說公式只適用於質點間的相互作用，當兩個物體間的距離遠遠大於物體本身的大小時，公式也可近似使用，但此時r應爲兩物體重心間的距離、對於均勻的球體，r是兩球心間的距離、

　三、萬有引力定律的應用

1、解決天體(衛星)運動問題的基本思路

(1)把天體(或人造衛星)的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供，關係式：Gr2Mm＝mrv2＝mω2r＝mT2π2r.

(2)在地球表面或地面附近的物體所受的重力等於地球對物體的萬有引力，即mg＝GR2Mm，gR2＝GM.

2、天體質量和密度的估算通過觀察衛星繞天體做勻速圓周運動的週期T，軌道半徑r，由萬有引力等於向心力，即Gr2Mm＝mT24π2r，得出天體質量M＝GT24π2r3.

(1)若已知天體的半徑R，則天體的密度ρ＝VM＝πR34＝GT2R33πr3

(2)若天體的衛星環繞天體表面運動，其軌道半徑r等於天體半徑R，則天體密度ρ＝GT23π可見，只要測出衛星環繞天體表面運動的週期，就可求得天體的密度、

3、人造衛星

(1)研究人造衛星的基本方法：看成勻速圓周運動，其所需的向心力由萬有引力提供、Gr2Mm＝mrv2＝mrω2＝mrT24π2＝ma向、

(2)衛星的線速度、角速度、週期與半徑的關係

①由Gr2Mm＝mrv2得v＝rGM，故r越大，v越小、

②由Gr2Mm＝mrω2得ω＝r3GM，故r越大，ω越小、

③由Gr2Mm＝mrT24π2得T＝GM4π2r3，故r越大，T越大

(3)人造衛星的超重與失重

①人造衛星在發射升空時，有一段加速運動；在返回地面時，有一段減速運動，這兩個過程加速度方向均向上，因而都是超重狀態、

②人造衛星在沿圓軌道運動時，由於萬有引力提供向心力，所以處於完全失重狀態、在這種情況下凡是與重力有關的力學現象都會停止發生、

(4)三種宇宙速度

①第一宇宙速度(環繞速度)v1＝7.9 km/s.這是衛星繞地球做圓周運動的最大速度，也是衛星的最小發射速度、若7.9 km/s≤v<11.2 km/s，物體繞地球運行、

②第二宇宙速度(脫離速度)v2＝11.2 km/s.這是物體掙脫地球引力束縛的最小發射速度、若11.2 km/s≤v<16.7 km/s，物體繞太陽運行、

③第三宇宙速度(逃逸速度)v3＝16.7 km/s這是物體掙脫太陽引力束縛的最小發射速度、若v≥16.7 km/s，物體將脫離太陽系在宇宙空間運行、

題型：

1、求星球表面的重力加速度在星球表面處萬有引力等於或近似等於重力，則：GR2Mm＝mg，所以g＝R2GM(R爲星球半徑，M爲星球質量)、由此推得兩個不同天體表面重力加速度的關係爲：g2g1＝R12R22·M2M1.

2、求某高度處的重力加速度若設離星球表面高h處的重力加速度爲gh，則：G(R＋h)2Mm＝mgh，所以gh＝(R＋h)2GM，可見隨高度的增加重力加速度逐漸減小、ggh＝(R＋h)2R2.

3、近地衛星與同步衛星

(1)近地衛星其軌道半徑r近似地等於地球半徑R，其運動速度v＝RGM＝＝7.9 km/s，是所有衛星的最大繞行速度；運行週期T＝85 min，是所有衛星的最小週期；向心加速度a＝g＝9.8 m/s2是所有衛星的最大加速度、

(2)地球同步衛星的五個“一定”

①週期一定T＝24 h. ②距離地球表面的高度(h)一定③線速度(v)一定④角速度(ω)一定

⑤向心加速度(a)一定