某人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它离地面的高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,试求:

某人造卫星绕地球做匀速圆周运动,它离地面的高度为h,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,试求:
(1)卫星的线速度大小;
(2)卫星的向心加速度大小.
cj_1998www 1年前 已收到3个回答 举报

做粉丝不容易 花朵

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解题思路:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力充当向心力GMm(R+h)2=mv2R+h,对地球表面的物体,根据万有引力等于重力GMmR2=mg,联立解得卫星的线速度大小.再根据万有引力定律和牛顿第二定律GMm(R+h)2=ma,结合GMmR2=mg,解得向心加速度大小.

(1)人造卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力充当向心力可得
对卫星,有G
Mm
(R+h)2=m
v2
R+h
得卫星的线速度v=

GM
R+h
又因为地球表面的物体受到的重力等于万有引力G
Mm
R2=mg
得GM=R2g
所以v=

R2g
R+h
(2)根据万有引力提供向心力G
Mm
(R+h)2=ma
得a=
GM
(R+h)2
所以a=
R2g
(R+h)2
答:(1)卫星的线速度大小为

R2g
R+h;
(2)卫星的向心加速度大小为
R2g
(R+h)2.

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.

考点点评: 人造地球卫星所受到的万有引力充当向心力,地球表面的物体受到的重力等于万有引力,这两个关系是解决天体问题的重要的两个关系,一定要熟练掌握.

1年前

7

hoboing 幼苗

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设卫星的质量为m,地球表面某物体的质量为m',地球的质量为M,万有引常量为G,根据万有引力和匀速圆周运动有:(GMm')/R^2= m'g(GMm)/(R+h)^2=(mv^2)/(R+h)
(由于字数限定,见你提问的(2/2))

1年前

2

Delighttt 幼苗

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(1)卫星在高空中由万有引力提供向心力

由此得

又因为GM未知,且在地球表面时忽略自转影响万有引力与重力近乎相等,所以有

得到
代入上式得

向心加速度a,即
即得向心加速度为

1年前

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