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某球形天体的密度为ρ0,引力常量为G

证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关.(球的体积公式为,其中R为球半径)

若球形天体的半径为R,自转的角速度为,表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.

【小题1】,可见TR无关,为一常量

【小题2】该天体的同步卫星距表面的高度  


解析:

【小题1】设环绕其表面运行卫星的质量为m,运动周期为T,球形天体半径

R,天体质量为M,由牛顿第二定律有                                 

                                                    ①          

而                                                      ②          

由①②式解得 ,可见TR无关,为一常量.        

【小题2】设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r,同步卫星的的质量为m0,则有

                                             ③   

而                                    ④          

由②③④式解得                                                              

则该天体的同步卫星距表面的高度                   

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

已知某球形天体的密度为ρ0,引力常量为G.
(1)证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关(球的体积公式为V=
4
3
πR3,其中R为球半径)
(2)若球形天体的半径为R,自转的角速度ω0=
R0
2
,表面周围空间充满厚度d=
R
2
(小于同步卫星距天体表面的高度).密度ρ=
0
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的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.

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(1)证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关。(球的体积公式为,其中R为球半径)

(2)若球形天体的半径为R,自转的角速度为,表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高。

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   (2)若球形天体的半径为R,自转的角速度为,表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.

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(1)证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星,运动周期与天体的大小无关.(球的体积公式为,其中R为球半径)

2)若球形天体的半径为R,自转的角速度为,表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度ρ=的均匀介质,试求同步卫星距天体表面的高度.

 

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