物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源

物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能.若取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为m0的质点距质量为M0的引力源中心为r0时,其万有引力势能EP=-
GM0m0
r0
(式中G为引力常数).一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1圆形轨道环绕地球飞行,已知地球的质量为M,要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2,则卫星上的发动机所消耗的最小能量为(  )
A. E=GMm([1r1
1
r2
东北西南中 1年前 已收到2个回答 举报

skk6786091 花朵

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解题思路:求出卫星在半径为r1圆形轨道和半径为r2的圆形轨道上的动能,从而得知动能的减小量,通过引力势能公式求出势能的增加量,根据能量守恒求出发动机所消耗的最小能量.

根据万有引力提供向心力由:G
Mm
r12=m
v12
r1],解得EK1=
1
2mv12=
GMm
2r1.
G
Mm
r22=m
v22
r2,解得EK2=
1
2mv22=
GMm
2r2.
则动能的减小量为△EK=
GMm
2r1−
GMm
2r2.
引力势能的增加量△EP=−
GMm
r2−(−
GMm
r1)=
GMm
r1−
GMm
r2
根据能量守恒定律,发动机消耗的最小能量E=△EP−△EK=
GMm
2(
1
r1−
1
r2).故B正确,A、C、D错误.
故选B.

点评:
本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用;机械能守恒定律.

考点点评: 解决本题的关键得出卫星动能和势能的变化量,从而根据能量守恒进行求解.

1年前

9

梁山伯海 幼苗

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A。
因为从R1到R2,势能增加,由发动机提供这部分增加的能量。

1年前

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