质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-[GMm/r],其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星

质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为Ep=-[GMm/r],其中G为引力常量,M为地球质量.该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2,此过程中因摩擦而产生的热量为(  )
A.GMm([1R2
yamaha50r6 1年前 已收到1个回答 举报

小小要幸福 幼苗

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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,根据能量守恒求出热量.

卫星做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则
轨道半径为R1时 G
Mm

R21=m

v21
R1 ①,卫星的引力势能为EP1=-
GMm
R1 ②
轨道半径为R2时 G
Mm

R22=m

v22
R2 ③,卫星的引力势能为EP2=-
GMm
R2 ④
设摩擦而产生的热量为Q,根据能量守恒定律得:

1/2m
v21]+EP1=[1/2m
v22]+EP2+Q ⑤
联立①~⑤得Q=[GMm/2](
1
R2−
1
R1)
故选:C.

点评:
本题考点: 万有引力定律及其应用;重力势能的变化与重力做功的关系.

考点点评: 本题是信息题,要读懂引力势能的含义,建立卫星运动的模型,根据万有引力定律和圆周运动的知识、能量守恒定律结合求解.

1年前

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