一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,求:

一颗人造卫星的质量为m,离地面的高度为h,卫星做匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,求:
(1)卫星受到的向心力的大小
(2)卫星的速率
(3)卫星环绕地球运行的周期.
菠萝111 1年前 已收到1个回答 举报

suay23 幼苗

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解题思路:(1)卫星绕地球做圆周运动靠万有引力提供向心力,根据万有引力定律和黄金代换式求出向心力的大小.
(2、3)根据万有引力提供向心力结合黄金代换式求出卫星的速率和周期.

(1)根据黄金代换式得:GM=gR2
则向心力 F=
GMm
(R+h)2=
mgR2
(R+h)2
(2)根据万有引力提供向心力,F=
GMm
(R+h)2=m
v2
(R+h)
解得:v=

gR2
R+h
(3)根据万有引力提供向心力,F=
GMm
(R+h)2=m
4π2
T2(R+h)
解得:T=

4π2(R+h)3
gR2
答:(1)卫星受到的向心力的大小为
mgR2
(R+h)2.
(2)卫星的速率为v=

gR2
R+h.
(3)卫星环绕地球运行的周期T=

4π2(R+h)3
gR2.

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卫星绕地球做圆周运动靠万有引力提供向心力,以及掌握黄金代换式GM=gR2.

1年前

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