設地球的質量為M，半徑為R，自轉的角速度為ω，地球表面的重力加速度為g，萬有引力恒量為G，同步衛(wèi)星軌道半徑為r，則同步衛(wèi)星的速度為（　�。�
A、v=
rg
B、v=ωr
C、v=
GM
r
D、v=
GM
ω
分析：研究同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出線速度大�。灰部梢愿鶕�(jù)線速度定義求出線速度大�。�
解答：解：A、由萬有引力提供向心力，即
GMm
r2
=
mv2
r

在地球表面處物體萬有引力等于重力得：
GMm
R2
=mg
聯(lián)立解得：v=
GM
r
=
gR2
r
，故A錯誤，C正確；
B、同步衛(wèi)星與地球同步，具有相同的角速度做勻速圓周運動，
則根據(jù)線速度和角速度關系可得：v=ωr，故B正確，D錯誤；
故選：BC．
點評：本題考查了萬有引力在天體中的應用，解題的關鍵在于找出向心力的來源，并能列出等式解題．
萬有引力定律得應用要結合圓周運動的知識解決問題．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

神舟五號載人飛船進入太空，標志著我國的太空實驗研究進入了一個新的階段．我國目前有西昌、太原、酒泉三個衛(wèi)星發(fā)射中心，現(xiàn)正在海南島新建第四個衛(wèi)星發(fā)射中心．
（1）為了充分利用地球自轉的速度，人造衛(wèi)星發(fā)射時，火箭都是從西向東發(fā)射的．考慮這個因素，火箭發(fā)射場應建在緯度較
低
低
填高或低）的地方較好．
（2）關于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重、失重問題，下列說法中不正確的是
AC
AC

A．在發(fā)射過程中向上加速時產(chǎn)生超重現(xiàn)象
B．在降落過程中向下減速時產(chǎn)生失重現(xiàn)象
C．進入軌道時作勻速圓周運動時，產(chǎn)生完全失重現(xiàn)象
D．失重是由于地球對衛(wèi)星內(nèi)物體作用力減小而引起的
（3）在進入圓軌道的空間實驗室里，能進行的實驗操作有
B
B
．
A．用彈簧秤測重力            B．用水銀溫度計測溫度
C．用天平測質量            　D．用鉤碼探究彈力和彈簧伸長的關系
（4）火箭發(fā)射衛(wèi)星的開始階段是豎直升空，設向上的加速度為a=5m/s2，衛(wèi)星中用彈簧秤懸掛一個質量m=9kg的物體．當衛(wèi)星升空到某高處時，彈簧秤的示數(shù)為85N，那么此時衛(wèi)星距地面的高度是多少千米？（地球半徑取R=6400km，g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?天津）2008年12月，天文學家們通過觀測的數(shù)據(jù)確認了銀河系中央的黑洞“人馬座A*”的質量與太陽質量的倍數(shù)關系．研究發(fā)現(xiàn)，有一星體S2繞人馬座A*做橢圓運動，其軌道半長軸為9.50×102天文單位（地球公轉軌道的半徑為一個天文單位），人馬座A*就處在該橢圓的一個焦點上．觀測得到S2星的運行周期為15.2年．
（1）若將S2星的運行軌道視為半徑r=9.50×102天文單位的圓軌道，試估算人馬座A*的質量MA是太陽質量Ms的多少倍（結果保留一位有效數(shù)字）；
（2）黑洞的第二宇宙速度極大，處于黑洞表面的粒子即使以光速運動，其具有的動能也不足以克服黑洞對它的引力束縛．由于引力的作用，黑洞表面處質量為m的粒子具有勢能為Ep=-G
MmR
（設粒子在離黑洞無限遠處的勢能為零），式中M、R分別表示黑洞的質量和半徑．已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2，光速c=3.0×108m/s，太陽質量Ms=2.0×1030kg，太陽半徑Rs=7.0×108m，不考慮相對論效應，利用上問結果，在經(jīng)典力學范圍內(nèi)求人馬座A*的半徑RA與太陽半徑Rg之比應小于多少（結果按四舍五入保留整數(shù)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)我國航天技術世界領先，天宮、神八相繼發(fā)射成功，由此激發(fā)了我們對地球運動的深入研究．設地球和太陽的質量分別為m和M，地球繞太陽作橢圓運動，軌道的半長軸為a，半短軸為b，如圖所示．（已知：地球的勢能為-
GMmr
其中r是地球與太陽的距離），試求
（1）由能量與行星運動規(guī)律寫出，地球在橢圓頂點A、B、C三點的運動速度vA，vB，vC有關的方程組．
（2）由（1）有關的方程組求出地球在橢圓頂點A、B、C三點的運動速度vA，vB，vC．
（3）求出地球運動軌跡在A、C兩點的曲率半徑ρA、ρC．
（以上有關結果由G、M、m、a、b表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（14分）

 

（1）開普勒行星運動第三定律指出：行星繞太陽運動的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉周期T的二次方成正比，即，k是一個對所有行星都相同的常量。將行星繞太陽的運動按圓周運動處理，請你推導出太陽系中該常量k的表達式。已知引力常量為G，太陽的質量為M太。

（2）開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)（如地月系統(tǒng)）都成立。經(jīng)測定月地距離為3.84×108m，月球繞地球運動的周期為2.36×106S，試計算地球的質M地。（G=6.67×10-11Nm2/kg2，結果保留一位有效數(shù)字）

【解析】：（1）因行星繞太陽作勻速圓周運動，于是軌道的半長軸a即為軌道半徑r。根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

（2）在月地系統(tǒng)中，設月球繞地球運動的軌道半徑為R，周期為T，由②式可得

                                ④

解得     M地=6×1024kg                         ⑤

（M地=5×1024kg也算對）

23．【題文】（16分）

     如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子（不計重力）從O點沿y軸正方向以某一速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，經(jīng)t0時間從P點射出。

（1）求電場強度的大小和方向。

（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。

（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從O點射入，且速度為原來的4倍，求粒子在磁場中運動的時間。

 

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