第五天 开普勒定律 万有引力定律
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知识梳理
1. 开普勒行星运动三大定律:
(1) 第一定律:所有行星都在________轨道上运动,太阳则处在这些椭圆轨道的________.
(2) 第二定律:行星沿椭圆轨道运动的过程中,与太阳的连线在________________扫过的________相等;
(3) 第三定律:行星轨道________的立方与其周期的平方成正比,即=k,k与行星的质量无关,与太阳的质量有关.
2. 万有引力定律:
(1) 内容:宇宙间的一切物体都是相互吸引的,两个物体间的引力大小跟____________成正比,跟它们的____________成反比,引力方向沿两个物体的连线方向.表达式为F=,其中G=__________________,称为引力常量.
(2) 适用条件:万有引力公式一般只适用于________间引力大小的计算,如果相互吸引的双方是标准的均匀球体,那么可将其视为质量集中于球心的质点.如果是一个均匀球体和球外的质点,万有引力也适用,此时r为____________间的距离.
(3) 万有引力常量的测定:________________实验.
(4) 应用:在中学物理范围内,万有引力定律一般用于天体在圆周运动中的动力学问题或运动学问题的分析,当天体绕着某中心天体做圆周运动时,中心天体对该天体的引力充当其做圆周运动所需的________,据此即可列出方程做定量的分析.
基础演练
1. 下列论述符合物理史实的是( )
A. 伽利略发现了行星的运动规律
B. 开普勒发现了万有引力定律
C. 卡文迪许首先在实验室里测出了万有引力常量
D. 牛顿根据万有引力定律发现了海王星和冥王星
2. 对于万有引力的表达式F=G的理解,下列说法正确的是( )
A. 当r趋近于零时,m1和m2之间的引力趋近于无穷大
B. m1和m2之间的引力大小总是相等,与m1和m2是否相等无关
C. m1和m2之间的引力大小总是相等,方向相反,是一对平衡力
D. m1和m2之间的引力与它们的距离成反比
3. 从国家航天局获悉,2018年12月30日8时55分,嫦娥四号探测器在环月轨道成功实施变轨控制,顺利进入预定的月球背面着陆准备轨道.如图所示,月球对嫦娥四号的万有引力最大的位置是( )
A. ① B. ②
C. ③ D. ⑤