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某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径R的3倍,已知地面附近的重力加速度为g,引力常量为G,求这颗人造地球卫星的向心加速度和周期.
分析:地面附近有:mg=
GMm
R2
,将该公式与万有引力提供卫星的向心力的动力学公式结合,即可求得结果.
解答:解:设地球的质量为M,人造地球卫星的质量为m,由万有引力定律有
GMm
(3R)2
=ma

地面附近有:mg=
GMm
R2

两式联立解得这颗人造地球卫星的向心加速度为:a=
1
9
g
.        
由公式a=(
T
)2?3R
                     
解得人造地球卫星的周期为T=6π
3R
g

答:这颗人造地球卫星的向心加速度为:a=
1
9
g
. 周期为T=6π
3R
g
点评:该题中,万有引力提供向心力,在地面附近有:mg=
GMm
R2
 的应用是解题的重要公式.
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1
2
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1
9
,设月球绕地球运动的周期为27天,则此卫星的运转周期大约是(  )
A、
1
9
B、
1
3
C、1天
D、9天

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