(2008•惠州二模)一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R(R为地球半径),卫星的运动方向与地球自转方向相

(2008•惠州二模)一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为r=2R(R为地球半径),卫星的运动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为ω,地球表面处的重力加速度为g
(1)求人造卫星绕地球转动的角速度;
(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求下次通过该建筑物上方需要的时间.
清雨中的枫 1年前 已收到1个回答 举报

又一个冬 幼苗

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解题思路:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,根据牛顿运动定律求解卫星的角速度.
卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空.

地球对卫星的万有引力提供作圆周运动的向心力
[GMm
r2=m
ω2卫r r=2R
地面表面附近万有引力等于重力得
GMm
R2=mg
解得:
ω 卫=

g/8R]
(2)以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.
即ω△t-ω△t=2π
得到△t=



g
8R-ω
答:(1)求人造卫星绕地球转动的角速度是

g
8R;
(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,下次通过该建筑物上方需要的时间是



g
8R-ω.

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: 本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力.第(2)问对于建筑物与卫星的角速度大小关系不能,可将卫星与同步卫星相比较得到.

1年前

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