高中物理必修二主要学习的内容是天体运动,相关的公式表可能包括:
1. 开普勒第三定律:R³=k(T²/r²) ,k是中心天体质量。
2. 万有引力定律:F=G×m1×m2/r²,两物体间的引力与它们质量的乘积成正比,与距离的平方成反比。
3. 重力加速度:$g=G/m$,重力加速度是一个物体受重力作用的情况下所具有的加速度。
4. 动能:$E_{k} = \frac{1}{2}mv²$,动能是物体由于做功而具有的能量。
5. 动量:$P = mv$,动量是一个物体的质量和速度的乘积。
6. 机械能守恒定律:若只有重力做功,则物体动能和重力势能可以相互转化,但总量保持不变。
以上是一些可能包括的公式,建议查阅教材或请教老师获取更准确的信息。
题目:已知一个质量为m的物体在距离星球中心距离为r的地方,受到的星球引力为F。试用万有引力定律证明,所有星球的半径和其第一宇宙速度之间的关系。
解答:
F = G (m M) / r^2
其中,G是万有引力常数,M是星球的质量。
接下来,我们需要使用一些关于星球表面的物体受到的重力等于向心力的关系。对于一个环绕星球表面飞行的物体,它的向心力是由星球对它的引力提供的,因此有:
F_n = mg
其中,g是星球表面的重力加速度。
将这两个方程联立起来,我们可以得到:
g = (G m M) / r^2
这个方程告诉我们星球表面的重力加速度与星球的质量和半径有关。
对于一个环绕星球表面飞行的物体,它的速度等于第一宇宙速度,即它需要达到足够的向心加速度来维持其环绕飞行。因此,我们可以得到:
v = sqrt(g r)
其中,v是第一宇宙速度。
将g的表达式代入,我们可以得到:
v = sqrt((G m M) / r)
这个表达式告诉我们第一宇宙速度与星球的质量和半径成正比。因此,我们证明了所有星球的半径和其第一宇宙速度之间存在关系。