专题21 万有引力定律及其应用-高考全攻略之备战2018年高考物理考点一遍过

汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！1一、万有引力和重力的关系一、万有引力和重力的关系1．在地球表面上的物体地球在不停地自转、地球上的物体随地球自转而做圆周运动，自转圆周运动需要一个向心力，是重力不直接等于万有引力而近似等于万有引力的原因，如图所示，万有引力为F，重力为G，向心力为Fn。当然，真实情况不会有这么大偏差。（1）物体在一般位置时Fn=mrω2，Fn、F、G不在一条直线上。（2）当物体在赤道上时，Fn达到最大值Fnmax，Fnmax=mRω2，重力达到最小值：2min2nGFFGRMmRm=−=−，重力加速度达到最小值，2nmin2FFgGRmMR−==−。（3）当物体在两极时Fn=0，G=F，重力达到最大值2maxGGMmR=，重力加速度达到最大值，max2gGMR=。可见只有在两极时重力才等于万有引力，重力加速度达到最大值；其他位置时重力要略小于万有引力，在赤道处的重力加速度最小，两极处的重力加速度比赤道处大；但是由于自转的角速度很小，需要的向心力很小。计算题中，如果未提及地球的自转，一般认为重力近似等于万有引力。即2mgGMmR=或者写成GM=gR2，称为“黄金代换”。2．离开地球表面的物体卫星在做圆周运动时，只受到地球的万有引力作用，我们认为卫星所受到的引力就是卫星在该处所受到的重力，2GGMmR=重力，该处的重力加速度2()MRhgG=+。这个值也是卫星绕地球做圆周运动的向