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高中必修二物理万有引力与航天知识点

对于高中物理知识来说，万有引力与现阶段的航天航空紧

密结合，成为了现阶段高考的热点问题，下面小编给大家带来

高中物理万有引力与航天知识点，希望对你有帮助。

高中物理万有引力与航天知识点(一)

开普勒行星运动定律

(1)、所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在

所有椭圆的一个焦点上。

(2)、对于每一颗行星，太阳和行星的联线在相等的时间内

扫过相等的面积。

(3)、所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次

方的比值都相等。

万有引力定律

1.内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间

的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平

方成反比.

2.公式：F=Gr2m1m2，其中G=6.67×10-11N·m2/kg2，称

为引力常量.

3.适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，

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当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近

似使用，但此时r应为两物体重心间的距离.对于均匀的球体，

r是两球心间的距离.

高中物理万有引力与航天知识点(二)

万有引力定律的应用

1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路

(1)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，关系式：

Gr2Mm=mrv2=mω2r=mT2π2r.

(2)在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物

体的万有引力，即mg=GR2Mm，gR2=GM.

2.天体质量和密度的估算

通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T，轨道半径

r，由万有引力等于向心力，即Gr2Mm=mT24π2r，得出天体质

量M=GT24π2r3.

(1)若已知天体的半径R，则天体的密度

ρ=VM=πR34=GT2R33πr3

(2)若天体的卫星环绕天体表面运动，其轨道半径r等于天

体半径R，则天体密度ρ=GT23π

可见，只要测出卫星环绕天体表面运动的周期，就可求得

天体的密度.

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3.人造卫星

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看成匀速圆周运动，其所需的向心力由万有引力提

供.Gr2Mm=mrv2=mrω2=mrT24π2=ma向.

(2)卫星的线速度、角速度、周期与半径的关系

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)人造卫星的超重与失重

①人造卫星在发射升空时，有一段加速运动;在返回地面