已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。(1)推导第一宇宙速度v1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

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已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
(1)推导第一宇宙速度v₁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，求卫星的运行周期T。

答案

解：(1)设卫星的质量为m，地球的质量为M
在地球表面附近满足

得GM=Rg ①
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力

②
①式代入②式，得到

(2)考虑①式，卫星受到的万有引力为

③
由牛顿第二定律

④
③④式联立解得

举一反三

无人飞船“神州二号”曾在离地面高度为H=3.4×10⁵m的圆轨道上运行了47 小时。求在这段时间内它绕行地球多少圈？（地球半径R=6.37×10⁶m，重力加速g=9.8m/s²）

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一卫星绕某行星做匀速圆周运动，已知行星表面的重力加速度为g_行，行星的质量M与卫星的质量m之比M／m＝81，行星的半径R_行与卫星的半径R_卫之比R_行／R_卫＝3.6，行星与卫星之间的距离R与行星的半径R_行之比R／R_行＝60。设卫星表面的重力加速度为g_卫，则在卫星表面有：　
GMm／R²＝mg_卫　①
…… 　
经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。上述结果是否正确？若正确，列式证明；若错误，求出正确结果。

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若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是

[ ]

A. 卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大
D. 卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小
C. 卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大
D. 卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小

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火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆。已知火卫一的周期为7小时39分。火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比

[ ]

A．火卫一距火星表面较近
B．火卫二的角速度较大
C．火卫一的运动速度较大
D．火卫二的向心加速度较大

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一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1。已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为_________。

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