高三物理万有引力涉及到以下知识点:
1. 万有引力定律:两个质点间相互吸引,它们间的引力与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比。
2. 重力与万有引力:太阳和地球之间的引力,与地球吸引月球的力,是同一性质的力。在近似相等的情况下,太阳对地球的引力大约是月球对地球引力的两千倍,这个引力正好平衡地球所受的重力(物体在地球表面所受重力)。
3. 第一宇宙速度(近地轨道):所有航天器都要看其质量与地球质量的比值来算轨道半径,比值越大轨道越低。当发射速度等于7.9km/s时,它就可以环绕地球运动,而不飞离大气层。
4. 双星系统:两个星球以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动。
以上就是高三物理万有引力的部分知识点,具体内容请咨询教师获取。
题目:
一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的空中自由下落,当它与地面发生弹性碰撞后,能跳起的最大高度为 h。已知地球的质量为 M,地球半径为 R,忽略地球自转的影响。求:
(1)小球在空中的运动周期;
(2)小球在第一次碰撞地面后反弹的最大高度 h;
(3)小球在第一次碰撞地面后反弹的最大高度 h 与它下落的高度 H 的关系。
【分析】
(1)小球在空中的运动周期等于地球的自转周期;
(2)小球在第一次碰撞地面后反弹的最大高度与碰撞前的高度有关,根据机械能守恒定律求解;
(3)根据万有引力定律和牛顿第二定律求解。
【解答】
(1)小球在空中的运动周期等于地球的自转周期:T = 2πR/v = 2πR/gR = 2πR/g
(2)小球在第一次碰撞地面后反弹的最大高度与碰撞前的高度有关,根据机械能守恒定律可得:
mgH = (mg/2)h + (mv^2/2)
解得:h = H - (gH/2)
(3)根据万有引力定律和牛顿第二定律可得:
GmM/R^2 = mg
解得:g = GM/R^2
所以有:h = H - (gH/2) = H - (GM/R^2H/2)
即小球在第一次碰撞地面后反弹的最大高度 h 与它下落的高度 H 成正比。
【说明】
本题考查了万有引力定律的应用和机械能守恒定律的应用,难度适中。解题的关键是正确理解万有引力定律和机械能守恒定律的应用。