高一物理引力必修二主要包括以下内容:
1. 行星的运动:研究行星绕太阳做匀速圆周运动的规律,需要理解开普勒三定律。
2. 万有引力定律:通过探究行星与太阳之间引力大小,总结出万有引力定律,并学会用万有引力定律进行简单的计算。
3. 重力加速度:知道重力加速度随纬度和高度的变化而变化。
4. 宇宙航行:在理解万有引力定律的基础上,讨论飞船绕地球表面飞行、贴近地球表面飞行、绕地球做圆周运动、绕月球做圆周运动、人造卫星轨道及变化等情况下,万有引力定律的应用。
5. 双星系统:通过理解多星系统的概念和双星系统的特点,学习处理双星系统中万有引力提供向心力的问题。
以上是高一物理引力必修二的主要内容,通过这些内容,学生可以系统地学习与引力相关的知识。
题目:月球对月球探测器的引力作用
假设月球探测器在离月球表面高度为h的轨道上运行,已知月球探测器质量为m,月球质量为M,月球半径为R,引力常量为G。求:
1. 月球探测器绕月球做圆周运动的周期T;
2. 月球探测器在离月球表面高度为h处时,受到的万有引力的大小。
答案:
1. 月球探测器绕月球做圆周运动时,由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律和万有引力定律有:
$G\frac{Mm}{(R+h)^{2}} = m\frac{4\pi^{2}}{T^{2}}(R+h)$
解得:$T = 2\pi\sqrt{\frac{(R+h)^{3}}{GM}}$
2. 月球探测器在离月球表面高度为h处时,受到的万有引力的大小为:
$F = G\frac{Mm}{R^{2}} = G\frac{M(R+h)^{2}}{(R+h)^{2}}$
解得:$F = GM\sqrt{R + h}$