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。
⑴推導(dǎo)第一宇宙速度的表達(dá)式;
⑵若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動,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:⑴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:
(2分)
解得:①(2分)
衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的向心力等于它受到的萬有引力:②(3分)
①式代入②式,得到:(2分)
⑵考慮①式,衛(wèi)星受到的萬有引力為:③(3分)
由牛頓第二定律有:④(2分)
③④聯(lián)立解得:(2分)
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:單選題

2011年9月29日我國成功發(fā)射天宮一號飛行器,天宮一號繞地球做勻速圓周運(yùn)動的速度約為28000km/h,地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度約為3.1km/s,比較兩者繞地球的運(yùn)動
A.天宮一號的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑
B.天宮一號的周期大于同步衛(wèi)星的周期
C.天宮一號的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度
D.天宮一號的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量不變,軌道半徑為R時向心力大小為F,則軌道半徑為R/2時向心力大小,下面說法中正確的是(    )
由公式Fm v2R,FR成反比,可得為2 F
由公式Fm w2RFR成正比,可得為 F/2
由公式Fm wv,FR無關(guān),可得仍為 F
由公式FGMmR 2,FR 2成反比,可得為4 F

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

歐盟和我國合作的“伽利略”全球定位系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個軌道面上的30顆軌道衛(wèi)星組成,每個軌道平面上等間距部署10顆衛(wèi)星,從而實現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位,現(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動,一個軌道平面上某時刻10顆衛(wèi)星所在位置分布如圖所示。若衛(wèi)星均順時針運(yùn)行,地球表面處的重力加速度為g,不計衛(wèi)星間的相互作用力。

則以下判斷中正確的是
A.這些衛(wèi)星的運(yùn)行速度均小于7.9km/s
B.這些衛(wèi)星的加速度大小均小于g
C.這些衛(wèi)星處于完全失重狀態(tài)
D.若已知這些衛(wèi)星的周期和軌道半徑,可求出衛(wèi)星的質(zhì)量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

我國自行研制的“神舟”六號載人飛船載著中國第二代兩名航天員,于2005年10月12日9時在酒泉發(fā)射場由“長征二號F”大推力運(yùn)載火箭發(fā)射升空,并按預(yù)定軌道環(huán)繞地球飛行76圈后,于10月17日4時32分安全返回落在內(nèi)蒙古的主著陸場。
⑴設(shè)“神舟”六號飛船在飛行過程中繞地球沿圓軌道運(yùn)行,已知地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g,飛船繞地球運(yùn)行的周期為T。試計算飛船離地面的平均高度h。
⑵已知將質(zhì)量為m的飛船在距地球中心無限遠(yuǎn)處移到距離地球中心為r處的過程中,萬有引力做功為W=,式中G為萬有引力恒量,M為地球質(zhì)量,那么將質(zhì)量為m的飛船從地面發(fā)射到距離地面高度為h的圓軌道上,火箭至少要對飛船做多少功?(為簡化計算,不考慮地球自轉(zhuǎn)對發(fā)射的影響)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

宇宙飛船在近地軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動飛行時,飛船內(nèi)的一名宇航員質(zhì)量為60千克,關(guān)于宇航員下列說法正確的是(地球表面重力加速度取10m/s2)
①宇航員受到地球?qū)λ奈?00N
②地球?qū)︼w船內(nèi)的宇航員吸引力為0
③宇航員對宇宙飛船的壓力為600N
④宇航員做圓周運(yùn)動的向心加速度為10 m/s2
A.①③B.①④C.②④D.③④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若某星球的密度與地球相同,它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍,則該星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的(   )
A.1/4倍B.4倍C.16倍D.64倍

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

中新網(wǎng)2010年4月23日報道,美國無人駕駛空天飛機(jī)X-37B于北京時間4月23日發(fā)射升空.如圖14所示,空天飛機(jī)能在離地面6萬米的大氣層內(nèi)以3萬公里的時速飛行;如果再用火箭發(fā)動機(jī)加速,空天飛機(jī)就會沖出大氣層,像航天飛機(jī)一樣,直接進(jìn)入地球軌道,做勻速圓周運(yùn)動.返回大氣層后,它又能像普通飛機(jī)一樣在機(jī)場著陸,成為自由往返天地間的輸送工具.關(guān)于空天飛機(jī),下列說法正確的是 (   )
A.它從地面發(fā)射加速升空時,機(jī)艙內(nèi)的物體處于失重狀態(tài)
B.它在6萬米的大氣層內(nèi)飛行時,只受地球的引力
C.它在做勻速圓周運(yùn)動時,所受地球的引力做正功
D.它從地球軌道返回地面,必須先減速

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(17分) 在“嫦娥探月”工程中,假設(shè)月球半徑為R,月球表面的重力加速度為,飛船在半徑為4R的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動,到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入月球近月軌道Ⅲ繞月球作圓周運(yùn)動.求:

(1)飛船在軌道Ⅰ上的運(yùn)行速率;
(2)飛船在A點(diǎn)處點(diǎn)火后瞬間與點(diǎn)火前相比,速度是變大還是變。
(3)飛船在軌道Ⅲ繞月球運(yùn)行一周所需的時間.

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