2011年7月11日23時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空。“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，它將與2008年發(fā)射的“天鏈一號01星”組網(wǎng)運行，為我國神舟飛船以及未來空間實驗室、空間站建設(shè)提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，并將應用于我國將于2011年下半年實施的首次空間交會對接任務(wù)。若用m表示“天鏈一號02星”的質(zhì)量，h 表示它離地面的高度，R0表示地球的半徑，go 表示地球表面處的重力加速度，T表示地球自轉(zhuǎn)周期，萬有引力常量為G。求：

（1）“天鏈一號02星”受到地球?qū)λ娜f有引力的大�。ㄓ煤衜、go、R0、h的字母表示）；

（2）地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度與“天鏈一號02星”環(huán)繞速度的比值；

（3）利用上述數(shù)據(jù)計算出地球的質(zhì)量M（用含有G、T、R0、h的字母表示）？

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】天鏈一號02星”定點在赤道上空，其繞地球轉(zhuǎn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，其向心力由地球引力提供．

（1）“天鏈一號02星”所受萬有引力的大小為

地球表面物體的重力可以近似認為等于萬有引力，即

故,可解得

（2）地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度,“天鏈一號02星”環(huán)繞速度，則二者線速度之比為

（3）根據(jù)萬有引力提供向心力得： 

可解得

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

2011年7月11日23時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空，火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進入地球同步轉(zhuǎn)移軌道．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度g，地球自轉(zhuǎn)周期T，求“天鏈一號02星”的軌道半徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?安徽一模）2011年7月11日23時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空．火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進入地球同步轉(zhuǎn)移軌道．“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術(shù)研究院為主研制．中繼衛(wèi)星被譽為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，是航天器太空運行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對中低軌道航天器的跟蹤測控信號和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星．
（1）已知地球半徑R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)周期
T=24h，
30.4
=0.7，請你估算“天鏈一號02星”的軌道半徑為多少？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（2）某次有一個赤道地面基站發(fā)送一個無線電波信號，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號02星”把該信號轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個航天器，如果航天器與“天鏈一號02 星”處于同軌道最遠可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號的時間 是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?廣西模擬）2011年7月11日23時41分發(fā)射的“天鏈一號02星”是中國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，它將與2008年發(fā)射的中國第一顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號01星”組網(wǎng)運行，為中國“神舟”系列飛船以及未來空間實驗室、空間站建設(shè)提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，并將應用于下半年實施的首次空間交會對接任務(wù)，下面對于這兩顆衛(wèi)星及所有同步軌道上的衛(wèi)星的有關(guān)說法正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

2011年7月11日23時41分發(fā)射的“天鏈一號02星”是中國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，它與2008年發(fā)射的中國第一顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號0l星”組網(wǎng)運行，力中國“神舟”系列飛船以及未來空間實驗室、空間站建設(shè)提供數(shù)據(jù)中繼和測控服務(wù)，并于11月3日使．神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器成功進行交會對接．已知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的k倍，則（　�。�

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年浙江省杭州七校高一下學期期中聯(lián)考物理試卷（帶解析） 題型：計算題

2011年7月11日23時41分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空.火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進入地球同步轉(zhuǎn)移軌道.“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，是航天器太空運行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對中低軌道航天器的跟蹤測控信號和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星.
（1）已知地球半徑R=6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)周期T ="24" h，，請你估算“天鏈一號02星”的軌道半徑為多少？（=0.7，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）
（2）某次有一個赤道地面基站發(fā)送一個無線電波微波信號（沿直線傳播），需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號02星”把該信號轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個航天器，如果航天器與“天鏈一號02 星”處于同軌道最遠可通信距離的情況下，則航天器要經(jīng)過多長時間才能接收到從赤道地面基站發(fā)出的無線電波信號？（已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波傳播速度為光速c ）。

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