已知地球半径为R.引力常量为G.地球表面的重力加速度为g.不考虑地球自转的影响.(1)推导第一宇宙速度v的表达式, (2)若卫星绕地球做匀速圆周运动.运行轨道距离地面高度为h.飞行n圈.所用时间为t.求地球的平均密度. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

已知地球半径为R，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度v的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，飞行n圈，所用时间为t，求地球的平均密度。

（1）（2）

解析试题分析：（1）设卫星的质量为m，地球的质量为M，由于不考虑地球自转的影响，当卫星在地球表面时受到的万有引力近似等于重力，即
在地球表面附近的运行卫星，其轨道半径近似等于地球半径，万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律得：
以上两式联立解得：第一宇宙速度v的表达式为
（2）设卫星圆轨道上运行周期为T，由题意得
卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得
，解得地球的质量为：
又地球体积，所以地球的平均密度。
考点：考查了万有引力定律的应用

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A．10⁹

B．10¹¹

C．10¹³

D．10¹⁵

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B．m1、m2做圆周运动的角速度之比为3∶2

C．m1做圆周运动的半径为

D．m2做圆周运动的半径为

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（1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，求月球绕地球运动的轨道半径r；
（2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v₀竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点．已知月球半径为r_月，引力常量为G，试求月球的质量M_月．

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（2）探测器绕月球运动的周期为多大。

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