高中物理 破解神秘的万有引力定律

　一、考点突破

知识点 考纲要求 题型 分值 万有引力定律 理解万有引力定律

会用万有引力定律计算 选择题

解答题 6~10分

一、万有引力定律

　1. 内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。

　2. 公式：，其中，称为引力常量。

　3. 适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r应为两物体重心间的距离。对于均匀的球体，r是两球心间的距离。

二、对万有引力公式的几点说明

　1. 式中的质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N，G是比例系数，叫做引力常量，，G在数字上等于两个质量都是1kg的质点相距1m时相互作用力的大小。

　2. 自然界中一般的物体间的万有引力很小（远小于地球与物体间的万有引力和物体间的其他力），因而可以忽略不计，但考虑天体运动和人造卫星运动的问题时，必须考虑万有引力，这种情况下万有引力非常大，且正是这个万有引力提供了天体和卫星做匀速圆周运动所需的向心力。

　3. 不能将公式中r做纯数学处理而违背物理事实。如认为r趋于0时，引力F无穷大，这是错误的，因为当物体间的距离r趋于0时，物体不可以看成质点，所以公式就不能直接应用计算。

三、对万有引力定律的几点理解

　1. 万有引力的普遍性：万有引力定律是普遍存在与宇宙中任何有质量的物体（大到天体、小到微观粒子）间相互吸引力。

　2. 万有引力的相互性：两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力，符合牛顿第三定律，大小相等，方向相反。

　3. 万有引力的宏观性：通常情况下，万有引力非常小，只有在质量巨大的天体间或天体与物体间，它的存在才有宏观的物理意义。

　4. 万有引力的特殊性：两个物体间的万有引力，只与它们本身的质量有关，与它们之间的距离有关，和所在的空间的性质无关，和周围有无其他物体无关。

四、万有引力定律与圆周运动结合

因为天体运动近似看做圆周运动，故万有引力可视为天体做圆周运动时的向心力，故有，其中M为中心天体的质量。m为环绕天体质量。