5.假設(shè)站在赤道某地的人,恰能在日落后4小時(shí)的時(shí)候,觀察到一顆自己頭頂上空被陽光照亮的人造地球衛(wèi)星,若該衛(wèi)星是在赤道所在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),又已知地球的同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的軌道半徑約為地球半徑的6.6倍,試估算此人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期為________s.
4.中子星是由密集的中子組成的星體,具有極大的密度.通過觀察已知某中子星的自轉(zhuǎn)速度ω=60πrad/s,該中子星并沒有因?yàn)樽赞D(zhuǎn)而解體,根據(jù)這些事實(shí)人們可以推知中子星的密度.試寫出中子星的密度最小值的表達(dá)式為ρ=________,計(jì)算出該中子星的密度至少為_______kg/m3.(假設(shè)中子通過萬有引力結(jié)合成球狀星體,保留2位有效數(shù)字)
3.某人造地球衛(wèi)星因受高空稀薄空氣的阻力作用,繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道會(huì)慢慢改變.每次測(cè)量中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)可近似看作圓周運(yùn)動(dòng).某次測(cè)量衛(wèi)星的軌道半徑為r1,后來變?yōu)?i>r2,r2<r1.以Ek1、Ek2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上的動(dòng)能,T1、T2表示衛(wèi)星在這兩個(gè)軌道上繞地球運(yùn)動(dòng)的周期,則
A.Ek2<Ek1,T2<T1
B.Ek2<Ek1,T2>T1
C.Ek2>Ek1,T2<T1
D.Ek2>Ek1,T2>T1
2.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可由r3=求出.已知式中a的單位是m,b的單位是s,c的單位是m/s2,則
A.a是地球半徑,b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是地球表面處的重力加速度
B.a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度
C.a是赤道周長(zhǎng),b是地球自轉(zhuǎn)的周期,c是同步衛(wèi)星的加速度
D.a是地球半徑,b是同步衛(wèi)星繞地心運(yùn)動(dòng)的周期,c是地球表面處的重力加速度
1.設(shè)想人類開發(fā)月球,不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上,假定經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間開采后,地球仍可看作是均勻的球體,月球仍沿開采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng),則與開采前相比
A.地球與月球間的萬有引力將變大
B.地球與月球間的萬有引力將變小
C.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng)
D.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短
4.地球同步衛(wèi)星的線速度:地球同步衛(wèi)星的線速度大小為v=ω0r=3.08×103 m/s,為定值,繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
3.地球同步衛(wèi)星的軌道半徑:據(jù)牛頓第二定律有GMm/r2=mω02r,得r=,ω0與地球自轉(zhuǎn)角速度相同,所以地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為r=4.24×104 km.其離地面高度也是一定的.
2.地球同步衛(wèi)星的周期:地球同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同.
地球同步衛(wèi)星是相對(duì)地球表面靜止的穩(wěn)定運(yùn)行衛(wèi)星.
1.地球同步衛(wèi)星的軌道平面,非同步人造地球衛(wèi)星其軌道平面可與地軸有任意夾角,而同步衛(wèi)星一定位于赤道的正上方,不可能在與赤道平行的其他平面上.
一般情況下運(yùn)行的衛(wèi)星,其所受萬有引力不剛好提供向心力,此時(shí),衛(wèi)星的運(yùn)行速率及軌道半徑就要發(fā)生變化,萬有引力做功,我們將其稱為不穩(wěn)定運(yùn)行即變軌運(yùn)動(dòng);而當(dāng)它所受萬有引力剛好提供向心力時(shí),它的運(yùn)行速率就不再發(fā)生變化,軌道半徑確定不變從而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),我們稱為穩(wěn)定運(yùn)行.
對(duì)于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的衛(wèi)星,①運(yùn)行速率不變;②軌道半徑不變;③萬有引力提供向心力,即GMm/r2=mv2/r成立.其運(yùn)行速度與其運(yùn)行軌道處于一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,即每一軌道都有一確定速度相對(duì)應(yīng).而不穩(wěn)定運(yùn)行的衛(wèi)星則不具備上述關(guān)系,其運(yùn)行速率和軌道半徑都在發(fā)生著變化.
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