已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，引力常量為G．如圖所示，A為在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，B為地球的同步衛(wèi)星．
（1）求衛(wèi)星A運(yùn)動(dòng)的速度大小v；
（2）求衛(wèi)星B到地面的高度h．
分析：（1）由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可得出線速度的大小；
（2）地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，則由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可求得其離地高度．
解答：解：（1）對(duì)衛(wèi)星A，由牛頓第二定律和萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可得出
GMmA
R2
=mA
v2
R

解得：v=
GM
R

（2）對(duì)衛(wèi)星B，設(shè)它到地面高度為h，同理由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力可得
G
Mm
(R+h)2
=m
4π2
T2
（R+h）
解得：h=
3
GMT2
4π2
-R
答：（1）求衛(wèi)星A運(yùn)動(dòng)的速度大小是
GM
R
；
（2）求衛(wèi)星B到地面的高度是
3
GMT2
4π2
-R．
點(diǎn)評(píng)：人造地球衛(wèi)星所受到的萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力，故由向心力公式可求得線速度、角速度、周期等．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2009?佛山三模）新華社北京10月24日電，24日18時(shí)29分，星箭成功分離之后，嫦娥一號(hào)衛(wèi)星進(jìn)入半徑為205公里的圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在這個(gè)軌道上“奔跑”一圈半后，于25日下午進(jìn)行第一次變軌，變軌后，衛(wèi)星軌道半徑將抬高到離地球約600公里的地方．已知地球半徑為R，表面重力加速度為g，質(zhì)量為m的嫦娥一號(hào)衛(wèi)星在地球上空的萬(wàn)有引力勢(shì)能為Ep=
mgR2r
，（以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零），r表示物體到地心的距離．
（1）質(zhì)量為m的嫦娥一號(hào)衛(wèi)星以速率v在某一圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)衛(wèi)星距地球地面高度h1；
（2）要使嫦娥一號(hào)衛(wèi)星上升，從離地高度h1再增加h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)至少要做多少功？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2007年10月24日18時(shí)29分，星箭成功分離之后，“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星進(jìn)入半徑為205km的圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星在這個(gè)軌道上“奔跑”一圈半后，于25日下午進(jìn)行第一次變軌，變軌后，衛(wèi)星軌道半徑將抬高到離地球約600km的地方，如圖所示．已知地球半徑為R，表面重力加速度為g，求質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星以速率v在某一圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)衛(wèi)星距地球地面高度h1．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2007年10月24日18時(shí)29分,星箭成功分離之后,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星進(jìn)入半徑為205 km的圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星在這個(gè)軌道上“奔跑”一圈半后,于25日下午進(jìn)行第一次變軌,變軌后,衛(wèi)星軌道半徑將抬高到離地球約600 km的地方,如圖所示．已知地球半徑為R,表面重力加速度為g,質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在地球上空的萬(wàn)有引力勢(shì)能為Ep=-（以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零）,r表示物體到地心的距離．

（1）質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星以速率v在某一圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),求此時(shí)衛(wèi)星距地球地面高度h1．

（2）要使“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星上升,從離地面高度h2再增加h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)至少要做多少功?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

2007年10月24日18時(shí)29分,星箭成功分離之后,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星進(jìn)入半徑為205 km的圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星在這個(gè)軌道上“奔跑”一圈半后,于25日下午進(jìn)行第一次變軌,變軌后,衛(wèi)星軌道半徑將抬高到離地球約600 km的地方,如圖所示．已知地球半徑為R,表面重力加速度為g,質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在地球上空的萬(wàn)有引力勢(shì)能為Ep=-（以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零）,r表示物體到地心的距離．

（1）質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星以速率v在某一圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),求此時(shí)衛(wèi)星距地球地面高度h1．

（2）要使“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星上升,從離地面高度h2再增加h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)至少要做多少功?

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2010-2011學(xué)年江蘇省高三上學(xué)期期中考試物理卷 題型：計(jì)算題

2007年10月24日18時(shí)29分,星箭成功分離之后,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星進(jìn)入半徑為205 km的圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星在這個(gè)軌道上“奔跑”一圈半后,于25日下午進(jìn)行第一次變軌,變軌后,衛(wèi)星軌道半徑將抬高到離地球約600 km的地方,如圖所示．已知地球半徑為R,表面重力加速度為g,質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在地球上空的萬(wàn)有引力勢(shì)能為Ep=-（以無(wú)窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零）,r表示物體到地心的距離．

（1）質(zhì)量為m的“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星以速率v在某一圓軌道上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),求此時(shí)衛(wèi)星距地球地面高度h1．

（2）要使“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星上升,從離地面高度h2再增加h的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),衛(wèi)星發(fā)動(dòng)機(jī)至少要做多少功?

 

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