5.假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4小时的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星,若该卫星是在赤道所在平面内做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.6倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期为________s.
4.中子星是由密集的中子组成的星体,具有极大的密度.通过观察已知某中子星的自转速度ω=60πrad/s,该中子星并没有因为自转而解体,根据这些事实人们可以推知中子星的密度.试写出中子星的密度最小值的表达式为ρ=________,计算出该中子星的密度至少为_______kg/m3.(假设中子通过万有引力结合成球状星体,保留2位有效数字)
3.某人造地球卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变.每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动.某次测量卫星的轨道半径为r1,后来变为r2,r2<r1.以Ek1、Ek2表示卫星在这两个轨道上的动能,T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期,则
A.Ek2<Ek1,T2<T1
B.Ek2<Ek1,T2>T1
C.Ek2>Ek1,T2<T1
D.Ek2>Ek1,T2>T1
2.地球同步卫星到地心的距离r可由r3=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
A.a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加速度
B.a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是同步卫星的加速度
C.a是赤道周长,b是地球自转的周期,c是同步卫星的加速度
D.a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度
1.设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相比
A.地球与月球间的万有引力将变大
B.地球与月球间的万有引力将变小
C.月球绕地球运动的周期将变长
D.月球绕地球运动的周期将变短
4.地球同步卫星的线速度:地球同步卫星的线速度大小为v=ω0r=3.08×103 m/s,为定值,绕行方向与地球自转方向相同.
●歼灭难点训练
3.地球同步卫星的轨道半径:据牛顿第二定律有GMm/r2=mω02r,得r=,ω0与地球自转角速度相同,所以地球同步卫星的轨道半径为r=4.24×104 km.其离地面高度也是一定的.
2.地球同步卫星的周期:地球同步卫星的运转周期与地球自转周期相同.
地球同步卫星是相对地球表面静止的稳定运行卫星.
1.地球同步卫星的轨道平面,非同步人造地球卫星其轨道平面可与地轴有任意夹角,而同步卫星一定位于赤道的正上方,不可能在与赤道平行的其他平面上.
一般情况下运行的卫星,其所受万有引力不刚好提供向心力,此时,卫星的运行速率及轨道半径就要发生变化,万有引力做功,我们将其称为不稳定运行即变轨运动;而当它所受万有引力刚好提供向心力时,它的运行速率就不再发生变化,轨道半径确定不变从而做匀速圆周运动,我们称为稳定运行.
对于稳定运行状态的卫星,①运行速率不变;②轨道半径不变;③万有引力提供向心力,即GMm/r2=mv2/r成立.其运行速度与其运行轨道处于一一对应关系,即每一轨道都有一确定速度相对应.而不稳定运行的卫星则不具备上述关系,其运行速率和轨道半径都在发生着变化.
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