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某人造地球衛(wèi)星的高度是地球半徑的15倍。試估算此衛(wèi)星的線速度。已知地球半徑R=6400km,g=10m/s2。

分析與解:人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力由地球對衛(wèi)星的引力提供,設地球與衛(wèi)星的質量分別為M、m,則:= [1]

又根據近地衛(wèi)星受到的引力可近似地認為等于其重力,即:mg= [2]

[1]、[2]兩式消去GM解得:V===2.0X103 m/s

  說明:n越大(即衛(wèi)星越高),衛(wèi)星的線速度越小。若n=0,即近地衛(wèi)星,則衛(wèi)星的線速度為V0==7.9X103m/s,這就是第一宇宙速度,即環(huán)繞速度。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2004?惠州一模)晴天晚上,人能看見衛(wèi)星的條件是衛(wèi)星被太陽照著且在人的視野之內.一個可看成漫反射體的人造地球衛(wèi)星的圓形軌道與赤道共面,衛(wèi)星自西向東運動.春分期間太陽垂直射向赤道,赤道上某處的人在日落后8小時時在西邊的地平線附近恰能看到它,之后極快地變暗而看不到了.已知地球的半徑R=6.4×106m,地面上的重力加速度為10m/s2,估算:(答案要求精確到兩位有效數字)
(1)衛(wèi)星軌道離地面的高度.
(2)衛(wèi)星的速度大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?南京一模)物理學中庫侖定律和萬有引力定律有相似的表達形式.對帶異種電荷的兩粒子組成的系統(tǒng)而言,若定義相距無窮遠處電勢能為零,則相距為r時系統(tǒng)的電勢能可以表示為E p=-k
Q1Q2r

(1)若地球質量為m1,某人造地球衛(wèi)星質量為m2,也定義相距無窮遠處引力勢能為零,寫出當地心與衛(wèi)星相距R時該系統(tǒng)引力勢能表達式.(地球可看作均勻球體,衛(wèi)星可看成質點)
(2)今有一顆衛(wèi)星貼著地球表面繞行時速度大小為v=7.90km/s,當該衛(wèi)星在離地面高度為h=3R處繞行時,繞行速度v為多大?(R為地球半徑)
(3)若在離地面高度為3R處繞行的衛(wèi)星質量為1t,則至少需要對該衛(wèi)星補充多大的能量才能使其脫離地球的束縛?

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科目:高中物理 來源: 題型:

某人造地球衛(wèi)星在距地面高度為h的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動.已知地球質量為M,地球半徑為R,衛(wèi)星質量為m,引力常量為G.則衛(wèi)星在圓形軌道上運行時( 。
A、線速度大小v=
Gm
R2
B、線速度大小v=
GM
R+h
C、角速度大小ω=
GM
R2
D、角速度大小ω=
GM
R+h

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2007?茂名一模)某人造地球衛(wèi)星質量為m,其繞地球運動的軌跡為橢圓,它在近地點時距地面高度為h1,速度為V1,加速度為
a1;在遠地點時,距地面的高度為h2,速度為V2,加速度為a2.求:
(1)該衛(wèi)星由遠地點到近地點的過程中地球對它萬有引力所做的功是多?
(2)地球的半徑是多少?

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