Question

在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星，它到地面的距离等于2R（R为地球半径），地面上的重力加速度为g，则卫星所受的向心力为_________，卫星的动能为__________。（请用题目中给出的物理量符号表示）

Answer 1

mg，mgR．

试题分析：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．
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
当卫星在地球表面上时，有
所以当卫星距离地球表面上空2R时，有
当卫星在地球表面上时，有，即，动能
所以当卫星距离地球表面上空2R时，,的,所以动能为
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．