练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，它将与“天链一号01星”组网运行，为我国神舟飞船以及未来空间实验室、空间站建设提供数据中继和测控服务．若用m表示“天链一号02星”的质量，h表示它离地面的高度，R0表示地球的半径，g0表示地球表面处的重力加速度，T表示地球自转周期，万有引力常量为G．
    （1）求“天链一号02星”受到地球对它的万有引力的大小（用含有m、g0、R0、h的字母表示）
    （2）求地球赤道表面的物体随地球自转的线速度与“天链一号02星”环绕速度昀比值
    （3）利用上述数据计算出地球的质量M（用含有G、T、R0、h的字母表示）
    分析：（1）列“天链一号02星”受到地球对它的万有引力表达式，用地球上的物体受到的引力等于重力，推导黄金代换，带入可得“天链一号02星”受到地球对它的万有引力．
    （2）由线速度表达式：v =
    2πr
    T
    ，可得地球赤道表面的物体随地球自转的线速度与“天链一号02星”环绕速度的比值．
    （3）利用万有引力提供向心力的周期表达式，可得地球的质量．
    解答：解：
    （1）“天链一号02星”所受万有引力大小为：F=G
    Mm
    (R0+h)2

    地球表面问题的重力可以近似认为是万有引力，即：G
    Mm
    R02
    =mg0
    解得：GM=g0R02，
    带入可得：F=
    mg0R02
    (R+h)2

    （2）地球赤道表面的物体随地球自转的线速度为：v1=
    2πR0
    T

    “天链一号02星”环绕速度为：v2=
    2π(R0 +h)
    T

    则二者线速度之比为：v1：v2=R0：（R0+h）
    （3）根据万有引力提供向心力得：G
    Mm
    (R0+h)2
    =m(R0+h)
    4π2
    T2

    解得：M=
    4π2(R0+h)3
    GT2

    答：
    （1）“天链一号02星”受到地球对它的万有引力的大小F=
    mg0R02
    (R+h)2
    ；
    （2）地球赤道表面的物体随地球自转的线速度与“天链一号02星”环绕速度的比值v1：v2=R0：（R0+h）；
    （3）地球的质量M=
    4π2(R0+h)3
    GT2
    ．
    点评：本题是基础的万有引力定律的应用，通过本题重点掌握万有引力等于重力的应用．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    2011年4月10日4时47分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭，成功将第八颗北斗导航卫星送入太空轨道．“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成（如下图所示），30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星平均分布在倾角55度的三个平面上，轨道高度约21500公里，静止轨道卫星的高度约为36000公里，地球半径约为6400公里．已知
    		(
    279
    424
    )    3
    ≈0.53    ，下列关于北斗导航卫星的说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    2012年2月25日凌晨0时12分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，将第十一颗北斗卫星G5成功送入地球同步轨道．按照计划，在2020年左右，我国将建成由30余颗卫星组成的北斗卫星导航系统．关于G5到地心的距离r可由r=
    a2b2c
    4π2
    求出，已知式中a的单位是m，b的单位是s，c的单位是m/s2，则（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    2012年4月30日4时50分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功发射两颗北斗导航卫星，卫星顺利进入预定转移轨道．若其中一颗卫星A进入半径为R1的圆轨道，另一颗卫星B进入半径为R2的圆轨道，且R1＜R2，假设两颗卫星的质量相等．则下列说法中正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    2010年10月1日18时59分57秒，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭将“嫦娥二号”卫星成功送入太空．已知地球自转周期 T0，月球半径R，卫星距离月球表面的高度h，月球表面的重力加速度g，万有引力常量G．下列说法中正确的是（　　）
    A、月球的质量M=
    gR2
    G
    B、卫星的角速度与地球自转的角速度之比为 
    T0
    2π
    gR2
    R+h3
    C、月球的密度ρ=
    3Gg
    4πR
    D、卫星绕月球运行的速率v=
    		gR+h

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网2007年10月24日18点05分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭将“嫦娥一号”卫星成功送入太空．18点30分左右星箭成功分离，“嫦娥一号”卫星进入近地点205公里，远地点5.0930万公里的地球同步转移椭圆轨道．椭圆的一个焦点是地球的球心，如图所示，假设卫星只受到地球的万有引力作用，在卫星从轨道的A点沿箭头方向运行到B点的过程中，以下说法正确的是（　　）
    A、卫星的速度逐渐增大B、卫星的速度逐渐减小C、卫星的加速度不变D、卫星的加速度逐渐逐渐增大

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案