(16分)已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。

(1)推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式;

(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道距離地面高度為h,求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。

解析

(1)設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M,

在地球表面附近滿足

得           ①

衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于它受到的萬有引力

         ②

①式代入②式,得到

(2)考慮式,衛(wèi)星受到的萬有引力為

            ③

由牛頓第二定律    ④

③④聯(lián)立解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2005?北京)近期《科學(xué)》中文版的文章介紹了一種新技術(shù)--航天飛纜,航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來在太空飛行的系統(tǒng).飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖曳力,它還能清理“太空垃圾”等.從1967年至1999年的17次試驗(yàn)中,飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲得部分成功.該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解釋.如圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖,圖中兩個(gè)物體P、Q的質(zhì)量分別為mP、mQ,柔性金屬纜索長為l,外有絕緣層,系統(tǒng)在近地軌道作圓周運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)過程中Q距地面高為h.設(shè)纜索總保持指向地心,P的速度為vP.已知地球半徑為R,地面的重力加速度為g.
(1)飛纜系統(tǒng)在地磁場中運(yùn)動(dòng),地磁場在纜索所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外.設(shè)纜索中無電流,問纜索P、Q哪端電勢高?此問中可認(rèn)為纜索各處的速度均近似等于vP,求P、Q兩端的電勢差;
(2)設(shè)纜索的電阻為R1,如果纜索兩端物體P、Q通過周圍的電離層放電形成電流,相應(yīng)的電阻為R2,求纜索所受的安培力多大;
(3)求纜索對Q的拉力FQ

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

2007年北京時(shí)間11月7日早上8時(shí)34分,總重量達(dá)2300kg的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”成功實(shí)施第三次近月制動(dòng),進(jìn)入周期為127分鐘的圓形月球極地軌道,由于月球的自轉(zhuǎn)作用,處于月球極地軌道的“嫦娥一號(hào)”可以完成包括月球南北極、月球背面的全月探測工作.“嫦娥一號(hào)”搭載的CCD相機(jī)要對月面南北緯七十度以內(nèi)范圍進(jìn)行成像,中國國防科工委2008年1月31日宣布,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)得獲得月球極區(qū)圖象并向地面成功傳回.已知地球半徑為R,地面的重力加速度為g,月球半徑為R′,月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的
181
,“嫦娥一號(hào)”在距月球表面高度為h的圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).月球繞地球運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng),求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)“嫦娥一號(hào)”距月面高度為h的圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

(選修應(yīng)用專題)我國的“北斗衛(wèi)星系統(tǒng)”其發(fā)揮的主要功能是
導(dǎo)航定位
導(dǎo)航定位
,此系統(tǒng)由中軌道、高軌道和同步軌道衛(wèi)星等組成.若已知地球半徑為R,地面的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω,則位于同步軌道上的衛(wèi)星距離地面的高度為
3
R2g
ω2
-R
3
R2g
ω2
-R

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

近期《科學(xué)》中文版的文章介紹了一種新技術(shù)——航天飛纜,航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來在太空飛行的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖曳力,它還能清理“太空垃圾”等。從1967年至1999年的17次試驗(yàn)中,飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲得部分成功。該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解釋。如圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖,圖中兩個(gè)物體P、Q的質(zhì)量分別為mp、mQ,柔性金屬纜索長為l,外有絕緣層,系統(tǒng)在近地軌道作圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中Q距地面高為h,設(shè)纜索總保持指向地心,P的速度為vp。已知地球半徑為R,地面的重力加速度為g。

(1)飛纜系統(tǒng)在地磁場中運(yùn)動(dòng),地磁場在纜索所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。設(shè)纜索中無電流,問纜索P、Q哪端電勢高?此問中可認(rèn)為纜索各處的速度均近似等于vp,求P、Q兩端的電勢差;

(2)設(shè)纜索的電阻為R1,如果纜索兩端物體P、Q通過周圍的電離層放電形成電流,相應(yīng)的電阻為R2,求纜索所受的安培力多大;

(3)求纜索對Q的拉力FQ。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

近期《科學(xué)》中文版的文章介紹了一種新技術(shù)--航天飛纜,航天飛纜是用柔性纜索將兩個(gè)物體連接起來在太空飛行的系統(tǒng)。飛纜系統(tǒng)在太空飛行中能為自身提供電能和拖曳力,它還能清理"太空垃圾"等。從1967年至1999年17次試驗(yàn)中,飛纜系統(tǒng)試驗(yàn)已獲得部分成功。該系統(tǒng)的工作原理可用物理學(xué)的基本定律來解釋。

下圖為飛纜系統(tǒng)的簡化模型示意圖,圖中兩個(gè)物體P,Q的質(zhì)量分別為mP、mQ,柔性金屬纜索長為l,外有絕緣層,系統(tǒng)在近地軌道作圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中Q距地面高為h。設(shè)纜索總保持指向地心,P的速度為vP。已知地球半徑為R,地面的重力加速度為g。

(1)飛纜系統(tǒng)在地磁場中運(yùn)動(dòng),地磁場在纜索所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外。設(shè)纜索中無電流,問纜索P、Q哪端電勢高?此問中可認(rèn)為纜索各處的速度均近似等于vP,求P、Q兩端的電勢差;

(2)設(shè)纜索的電阻為R1,如果纜索兩端物體P、Q通過周圍的電離層放電形成電流,相應(yīng)的電阻為R2,求纜索所受的安培力多大;

(3)求纜索對Q的拉力FQ

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案