质量为m的高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动.若地球质量为M,半径为R,引力常量为G.求:(1)探测卫星的线速度;(2)探测卫星绕地球运动

质量为m的高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动.若地球质量为M,半径为R,引力常量为G.求:(1)探测卫星的线速度;(2)探测卫星绕地球运动

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质量为m的高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕地球做匀速圆周运动.若地球质量为M,半径为R,引力常量为G.求:
(1)探测卫星的线速度;
(2)探测卫星绕地球运动的周期;
(3)探测卫星的向心加速度.
答案
(1)根据万有引力提供向心力,F=
GMm
r2
=m
v2
r

r=R+h,
解得:v=


GM
r
=


GM
R+h

(2)根据万有引力提供向心力,F=
GMm
r2
=m
2r
T2

周期T=2π


r3
GM
=


(R+h)3
GM

(3)根据万有引力提供向心力,
GMm
r2
=ma
加速度a=
GM
r2
=
GM
(R+h)2

答:(1)探测卫星的线速度是


GM
R+h

(2)探测卫星绕地球运动的周期是


(R+h)3
GM

(3)探测卫星的向心加速度是
GM
(R+h)2
举一反三
“嫦娥工程”计划在第二步向月球发射一个软着陆器,在着陆器附近进行现场勘测.已知地球的质量为月球质量的81倍,地球的半径为月球半径的4倍,地球表面的重力加速度为g=10m/s2,假设将来测得着陆器撞击月球表面后竖直向上弹起,2s后落回月球表面.求它弹起时的初速度v0(不考虑地球和月球的自转).
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如图所示,有A、B两个行星绕同一恒星O做圆周运动,旋转方向相同,A行星的周期为T1,B行星的周期为T2,在某一时刻两行星第一次相遇(即两行星距离最近),则(  )
A.经过时间t=T2+T1,两行星将第二次相遇
B.经过时间t=
T1T2
T2-T1
,两行星将第二次相遇
C.经过时间t=
1
2
T1T2
T2-T1
,两行星第一次相距最远
D.经过时间t=
T1+T2
2
,两行星第一次相距最远

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若人造地球卫星的轨道半径缩小到原来的
1
3
,仍作匀速圆周运动,则(  )
A.根据公式v=ωr,可知卫星的线速度将缩小到原来的
1
3
B.根据公式F=
GMm
r2
,可知地球提供的向心力将增大到原来的9倍
C.根据公式F=
mv2
r
,可知卫星所需要的向心力将增大到原来的3倍
D.根据上述B和C选项中给出的公式,可知卫星运动的线速度将增大到原来的


3
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在圆周轨道上运行的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,设地球表面上的重力加速度为g,则(  )
A.卫星运动的速度为


2gR
B.卫星运动的周期为4π


2g
R
C.卫星运动的加速度为
1
2
g
D.卫星运动的角速度为


g
8R
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2012年2月25日,我国成功发射了第11颗北斗导航卫星,标志着北斗卫星导航系统建设又迈出了坚实一步.若卫星质量为m、离地球表面的高度为h,地球质量为M、半径为R,G为引力常量,则地球对卫星万有引力的大小为(  )
A.G
mM
h
B.G
mM
R+h
C.G
mM
h2
D.G
mM
(R+h)2
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