高中物理万有引力知识点包括以下几个方面:
1. 万有引力定律:物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。这个定律由艾萨克·牛顿在1687年提出。
2. 重力:地球对物体产生的引力,方向竖直向下,大小约为地球表面附近物体所受的重力。
3. 卫星运动:当物体在地球周围(如卫星)运动时,它们受到的万有引力充当向心力,从而使它们绕地球运动。
4. 宇宙速度:物体要逃离地球引力的束缚,需要达到逃逸速度。逃逸速度是第一宇宙速度,大约每秒7.9千米。
5. 月球和潮汐:月球对地球有引力,导致地球上的潮汐现象。
6. 人造地球卫星:当物体以一定的速度围绕地球运动时,它们成为人造地球卫星。人造卫星的速度必须达到第一宇宙速度才能保持在地球轨道上运行。
7. 双星和引力常数:两颗互相绕着对方旋转的星体被称为双星。他们的运动满足万有引力定律,从而使得他们之间的距离和旋转速度保持不变。
8. 引力常数:牛顿万有引力定律中的常数G,是一个非常小的数值,大约是6.67x10^-11 m^3/(kg·s^2)。这个常数并不随时间变化。
以上就是高中物理万有引力的主要知识点,通过理解和掌握这些知识,可以对万有引力有更深入的理解。
题目:计算地球表面附近一个质量为 m 的物体受到的万有引力
知识点:
万有引力定律:任何两个物体之间都存在引力,这个引力的大小与两个物体的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
公式:F = G (m1 m2) / r^2
其中,F是引力,G是万有引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
例题:
假设地球的质量为 M,一个质量为 m 的物体距离地球表面约为 R 的高度,求这个物体受到的地球的万有引力。
解题过程:
根据万有引力定律,物体受到的万有引力为:
F = G (M m) / (R + R)^2
其中,M是地球的质量,约为6 10^24千克,R是地球的半径约为6.378 10^6米。
带入数据,可得:
F = 6.674 10^-11 6.0 10^24 / (6.378 10^6 + R)^2 kgm-1s-2
为了简化结果,通常我们使用牛顿的国际单位制,即 N = kgm/s^2。所以,这个物体受到的地球的万有引力约为:
F = 3.986 10^(-13) N