取距地球無窮遠(yuǎn)處物體的重力勢能為零,則地球周圍物體的重力勢能的表達(dá)式為:,其中G為萬有引力常量,M為地球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量,r為物體到地心的距離,地球半徑R=6400 km,地球表面重力加速度g取10 m/s2.試計算:

(1)質(zhì)量為1×103 kg的衛(wèi)星繞地表飛行,其總機(jī)械能為多大?

(2)再補充多少能量可使它脫離地球的引力?

答案:
解析:

  (1)衛(wèi)星做勻速圓周運動,由萬有引力和牛頓第二定律得,(2分)

  其動能為(2分)

  其機(jī)械能為E=EkEp+()=(4分)

  衛(wèi)星繞地表運行時,r=R,且,GM=gR2,(2分)

  所以E==-6.4×106×10×103=-3.2×1010 J  (4分)

  (2)要使繞地球運動的衛(wèi)星掙脫地球的引力,需添加的能量是:

  ⊿E=0-E=3.2×1010 J  (4分)


練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

取距地球無窮遠(yuǎn)處物體的重力勢能為零,則地球周圍物體的重力勢能的表達(dá)式為:Ep=-G
Mmr
,其中G為萬有引力常量,M為地球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量,r為物體到地心的距離,地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度g取10m/s2.試計算:
(1)質(zhì)量為1×103kg的衛(wèi)星繞地表飛行,其總機(jī)械能為多大?
(2)再補充多少能量可使它脫離地球的引力?

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(1)地球的半徑;

(2)飛船在遠(yuǎn)地點的速度。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

取距地球無窮遠(yuǎn)處物體的重力勢能為零,則地球周圍物體的重力勢能的表達(dá)式為:Ep=-G
Mm
r
,其中G為萬有引力常量,M為地球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量,r為物體到地心的距離,地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度g取10m/s2.試計算:
(1)質(zhì)量為1×103kg的衛(wèi)星繞地表飛行,其總機(jī)械能為多大?
(2)再補充多少能量可使它脫離地球的引力?

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取距地球無窮遠(yuǎn)處物體的重力勢能為零,則地球周圍物體的重力勢能的表達(dá)式為:,其中G為萬有引力常量,M為地球的質(zhì)量,m為物體的質(zhì)量,r為物體到地心的距離,地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度g取10m/s2.試計算:
(1)質(zhì)量為1×103kg的衛(wèi)星繞地表飛行,其總機(jī)械能為多大?
(2)再補充多少能量可使它脫離地球的引力?

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