已知地球半徑為R,引力常量為G,地球表面的重力加速度為g。不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。
⑴ 推導(dǎo)第一宇宙速度v的表達(dá)式 ;   
⑵若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,運行軌道距離地面高度為h ,飛行n圈,所用時間為t.,求地球的平均密度
  、

試題分析:⑴設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M,由于不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,當(dāng)衛(wèi)星在地球表面時受到的萬有引力近似等于重力,即
在地球表面附近的運行衛(wèi)星,其軌道半徑近似等于地球半徑,萬有引力提供向心力,根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律得:
以上兩式聯(lián)立解得:第一宇宙速度v的表達(dá)式為
⑵設(shè)衛(wèi)星圓軌道上運行周期為T,由題意得
衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,由萬有引力定律和牛頓第二定律得
,解得地球的質(zhì)量為:
又地球體積  
所以地球的平均密度。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)已知“天宮一號”在地球上空的圓軌道上運行時離地面的高度為h.地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,萬有引力常量為G。求:
(1)地球的密度為多少?
(2)“天宮一號”在該圓軌道上運行時速度v的大;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

已知地球的自轉(zhuǎn)周期和半徑分別為T和R,地球同步衛(wèi)星A的圓軌道半徑為h。衛(wèi)星B沿半徑為r(r<h)的圓軌道在地球赤道的正上方運行,其運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。求:
(1)衛(wèi)星B做圓周運動的周期;
(2)衛(wèi)星A和B連續(xù)地不能直接通訊的最長時間間隔(信號傳輸時間可忽略)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,引力常量為G,有關(guān)同步衛(wèi)星,下列表述正確的是(   )
A.衛(wèi)星距地面的高度為B.衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為
C.衛(wèi)星的運行速度大于第一宇宙速度D.衛(wèi)星運行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

英國《新科學(xué)家(New Scientist)》雜志評選出了2008年度世界8項科學(xué)之最,在XTEJ1650-500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半徑R約45km,質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足(其中為光速,為引力常量),則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為
A.1010 m/s2B.1012 m/s2
C. 1011 m/s2D.1013 m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某科學(xué)家估測一個密度約為kg/m3的液態(tài)星球是否存在,他的主要根據(jù)之一就是它自轉(zhuǎn)的周期,假若它存在,其自轉(zhuǎn)周期的最小值約為(  )(萬有引力恒量G=6.67×10-11Nm2/kg2
A.104sB.105sC.2×104sD.3×104s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

宇宙中存在一些質(zhì)量相等且離其他恒星較遠(yuǎn)的四顆星組成的四星系統(tǒng),通?珊雎云渌求w對他們的引力作用。設(shè)四星系統(tǒng)中每個星體質(zhì)量均為m,半徑均為R,四顆星穩(wěn)定分別在邊長為a的正方形的四個頂點上,其中a遠(yuǎn)大于R。已知引力常量為G。關(guān)于四星系統(tǒng),下列說法正確的是
A.四顆星圍繞正方形對角線的交點做勻速圓周運動
B.四顆星的線速度均為
C.四顆星表面的重力加速度均為
D.四顆星的周期均為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d,已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。地面處和礦井底部的重力加速度大小之比為
A.B.C.D.1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

己知地球半徑為R,地面處的重力加速度為g,一顆距離地面高度為2R的人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,下列關(guān)于衛(wèi)星運動的說法正確的是(  )
A.線速度大小為B.角速度為
C.加速度大小為gD.周期為6π

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