精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
一人造地球卫星的质量为m,在离地面为R的圆形轨道上运行,地球半径也为R,地表重力加速度为g,求:(本题答案均用字母表示)
(1)卫星绕地球运转的线速度;
(2)卫星绕地球运转的周期;
(3)卫星绕地球运转的向心力.
分析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式,再结合地球表面重力加速度的公式进行讨论即可.
解答:解:(1)根据万有引力提供向心力
GMm
r2
=
mv2
r

v=
GM
r
  ①
卫星在离地面为R的圆形轨道上运行,r=2R  ②.
根据球表面物体重力等于万有引力得
GMm
R2
=mg    ③
由①②③联立解得:v=
gR
2

(2)根据万有引力提供向心力
GMm
r2
=
m?4π2r
T2

T=2π
r3
GM
,④
由②③④联立解得:T=
4
2
π
gR
g

(3)根据万有引力提供向心力:
F=
GMm
r2

由②③⑤联立解得:F=
mg
4

答:(1)卫星绕地球运转的线速度是v=
gR
2

(2)卫星绕地球运转的周期是T=
4
2
π
gR
g

(3)卫星绕地球运转的向心力是F=
mg
4
点评:本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力,以及地球表面重力等于万有引力列两个方程求解.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

地球以角速度ω0绕地轴自转,一只热气球相对地面静止在赤道上空(不计气球离地高度),已知地球半径为R,在距地面h高处的圆形轨上有一颗人造地球卫星,设地球质量为M,热气球的质量为m,人造地球卫星的质量为m1,根据上述条件,有一位同学列出了以下两个式子:
对热气球有:G
Mm
R2
=m
ω02R   (1)
对人造地球卫星有:G
Mm1
(R+h)2
=m1ω2(R+h)
  (2)
进而求出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.
这两个式子中有一个是错误的,找出来,并说明理由.现补充一个条件:已知第一宇宙速度为v1,求距地h处的人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:013

一人造地球卫星的质量是1500kg, 在离地面1800km的圆形轨道上运行, 则所受向心力为

[  ]

A.8960N  B.7960N  

C.6790N  D.10000N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:038

一人造地球卫星的质量是1500kg,在离地面1800km的圆形轨道上运行,求:

(1)卫星绕地球运转的线速度;

(2)卫星绕地球运转的周期;

(3)卫星绕地球运转的向心力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:物理教研室 题型:038

一人造地球卫星的质量是1500kg,在离地面1800km的圆形轨道上运行,求:

(1)卫星绕地球运转的线速度;

(2)卫星绕地球运转的周期;

(3)卫星绕地球运转的向心力

查看答案和解析>>

同步练习册答案