在某个星球表面,以初速度v0竖直上抛一个物体,测得其上升的最大高度为h,已知该星球的直径为d,若发射一颗绕该星球做匀速圆

在某个星球表面,以初速度v0竖直上抛一个物体,测得其上升的最大高度为h,已知该星球的直径为d,若发射一颗绕该星球做匀速圆周运动的卫星,其最小周期为多少?(不考虑星球自转和空气阻力的影响)
ysbff63 1年前 已收到1个回答 举报

hoodlum1982 幼苗

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解题思路:根据竖直上抛运动求出星球表面的重力加速度,根据G[Mmr2=mr
4π2
T2
,半径越小,周期越小,则当轨道半径等于星球半径时,周期最小,根据G
Mm
r2
=mg=mr
4π2
T2
进行求解.

设星球的质量为M,半径为R,表面的重力加速度为g.
在其表面做竖直上抛运动,有v02=2gh
得g=
v02
2h
在绕该星球做圆周运动的卫星有 G
Mm
r2=m
4π2
T2r
当r≈R时,T最小
由R=
d
2
且G
Mm
R2=mg
联立解得Tmin=

v0
dh.

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: 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力GMmr2=mv2/r]=mr4π2T2及万有引力等于重力 GMmR2=mg.

1年前

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