我國于1984年4月8日成功發(fā)射了一顆同步軌道(也叫靜止軌道)通信衛(wèi)星,8天后定位于東經(jīng)125°的赤道上空,成為少數(shù)幾個能獨立發(fā)射同步衛(wèi)星的國家之一.已知地球表面的重力加速度g="9.8" km/s,地球半徑R="6" 400 km,月球公轉(zhuǎn)周期為T′="27" d,月球軌道半徑R′≈60R,試求地球同步衛(wèi)星距地面的高度和運行速度.
  v≈3.1 km/s.
設(shè)地球質(zhì)量為M,同步衛(wèi)星質(zhì)量為m,離地高度為h,其公轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同為T="1" d="86" 400 s,由于地球?qū)ν叫l(wèi)星的萬有引力提供了衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的向心力,因此有:

所以
根據(jù)地面物體所受重力近似等于所受地球的萬有引力,有:GM=gR2
由①②式得同步衛(wèi)星離地高度:
g="9.8" m/s2,R=6.4×106 m,T=8.64×104 s
代入③式得:h≈3.6×107 m④
同步衛(wèi)星的運行速度為:
將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑤式解得:v≈3.1 km/s.
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

已知地球質(zhì)量為M,半徑為R,自轉(zhuǎn)周期為T,引力常量為G。如圖所示,A為在地面附近繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星,B為地球的同步衛(wèi)星。

(1)求衛(wèi)星A運動的速度大小v
(2)求衛(wèi)星B到地面的高度h

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說法正確的是
A.地球同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同
B.地球同步衛(wèi)星的運動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同
C.地球同步衛(wèi)星只能在赤道的正上方,但高度可以是任意的
D.地球同步衛(wèi)星只能地赤道的正上方,運行速度為7.9 km/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

用m表示地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量,h表示它距地面的高度,表示地球半徑,表示地球表面的重力加速度,表示地球自轉(zhuǎn)的角速度,則同步衛(wèi)星所受地球?qū)λ娜f有引力的大小[    ]
A.等于0
B.等于
C.等于
D.以上均不對
 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

歐洲航天局用阿里亞娜火箭發(fā)射地球同步衛(wèi)星。該衛(wèi)星發(fā)射前在赤道附近(北緯5°左右)南美洲的法屬圭亞那的庫盧基地某個發(fā)射場上等待發(fā)射時為1狀態(tài),發(fā)射到近地軌道上做勻速圓周運動時為2狀態(tài),最后通過轉(zhuǎn)移、調(diào)試,定點在地球同步軌道上時為3狀態(tài)。將下列物理量按從小到大的順序用不等號排列:①這三個狀態(tài)下衛(wèi)星的線速度大小______;②向心加速度大小______;③周期大小______。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國的安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫,表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究.它是目前世界上已知的強度最高的材料,為“太空電梯”纜線的制造提供可能.近日,日本大林建設(shè)公司公布了建造“太空電梯”計劃,希望到了2050年,人們不需要搭乘太空船,只要搭電梯就能夠圓太空夢.假設(shè)有一個從地面赤道上某處連向其正上方地球同步衛(wèi)星的“太空電梯”.關(guān)于“太空電梯”纜線上各處,下列說法正確的是( 。
A.重力加速度相同
B.線速度相同
C.角速度相同
D.各質(zhì)點處于完全失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,其軌道半徑為,衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為,已知地球的半徑為,地球表面的重力加速度為,引力常量為,則地球的質(zhì)量可表示為
        

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

通信衛(wèi)星大多是相對地球“靜止”的同步衛(wèi)星,如圖所示在地球周圍均勻地配置三顆同步通信衛(wèi)星,就覆蓋了全部地球表面,可以實現(xiàn)全球通信。下列說法中正確的是
A.同步衛(wèi)星運行的線速度大于第一宇宙速度
B.同步衛(wèi)星繞地球運行的軌道根據(jù)需要可以經(jīng)過綿陽上空
C.同步衛(wèi)星運行的加速度大于地球表面的物體自轉(zhuǎn)的加速度
D.同步衛(wèi)星運行的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

發(fā)射地球同步通信衛(wèi)星的基本方法是,先用火箭將衛(wèi)星送入一近地橢圓軌道a運行,然后開動星載火箭變軌,將其送入與地球自轉(zhuǎn)同步的軌道b,變軌點選在軌道a與軌道b內(nèi)切的Q點,如圖所示。下列說法正確的是
A.衛(wèi)星在Q點變軌時加速度變小
B.衛(wèi)星變軌后在Q點的機械能比變軌前的大
C.衛(wèi)星在軌道b運行速度小于在軌道a運行時的最小速度
D.衛(wèi)星在Q點變軌時星載火箭噴射氣體的方向與衛(wèi)星線速度方向相同

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同步練習(xí)冊答案