某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行,其运动可视为匀速圆周运动.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求卫星在圆形轨道上运行速度的表达式
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某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行,其运动可视为匀速圆周运动.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求卫星在圆形轨道上运行速度的表达式和运行周期的表达式. |
答案
设地球质量为M,卫星质量为m,圆轨道半径为r, 根据万有引力定律和牛顿第二定律G=m 在地面附近G=mg 由已知条件知r=R+h 联立①②③得v=R 由周期公式T= 得T=. 答:卫星在圆形轨道上运行速度的表达式v=R.运行周期的表达式T=. |
举一反三
月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0.我国的“嫦娥1号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h.若月球质量为M,月球半径为R,万有引力恒量为G. (1)求“嫦娥1号”绕月运行的周期. (2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行多少圈? (3)“嫦娥1号”携带了一台CCD摄相机(摄相机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面进行连续拍摄.要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全部拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少? |
在轨道上运行的人造地球卫星,若卫星上的天线突然折断,则天线将( )A.做自由落体运动 | B.做平抛运动 | C.和卫星一起绕地球在同一轨道切线方向做直线运动 | D.由惯性沿轨道切线方向做直线运动 |
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关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题,下面说法错误的是( )A.在发射过程中向上加速时产生超重现象 | B.在降落过程中向下减速时产生超重现象 | C.进入轨道时作匀速圆周运动,产生失重现象 | D.失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的 |
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如图所示,在远离其他天体的地方有两颗星球组成的双星,他们绕连线上的O点做匀速圆周运动,现测得两颗星之间的距离为L,质量之比m1:m2=3:2,则可知( )A.m1、m2做圆周运动的周期之比为1:1 | B.m1、m2所需的向心力之比为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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绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,其向心力来源于( )A.卫星自带的动力 | B.卫星的惯性 | C.地球对卫星的引力 | D.卫星对地球的引力 |
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