地球半徑為R,地面重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為T,地球同步衛(wèi)星離地面的高度為h,則地球同步衛(wèi)星的線速度大小為( )
A.
B.
C.
D.
【答案】分析:根據(jù)萬有引力提供向心力故=可知要求線速度v需要知道同步衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑r,而r=R+h,另外需要知道地球的質(zhì)量M,在知道地球表面重力加速度為g的情況下可以利用黃金代換公式mg=表示出GM,從而求出地球同步衛(wèi)星的線速度的大。
另外根據(jù)線速度的定義式v=可以表示出地球同步衛(wèi)星的線速度的大。
解答:解:地球同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力故=,
而r=R+h
在地球表面有mg=,
聯(lián)立以上三式可得地球同步衛(wèi)星的線速度大小為v=,故A正確而B錯(cuò)誤.
由于地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期,故地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期等于T,
所以地球同步衛(wèi)星的線速度大小為v=
故CD錯(cuò)誤.
故A正確.
點(diǎn)評:本題考查了萬有引力提供向心力公式,黃金代換公式,同步衛(wèi)星的特點(diǎn)和線速度的定義式,是一道不可多得的好題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

一空間站因不能保障其繼續(xù)運(yùn)行,在地面指揮系統(tǒng)的操縱下墜入太平洋海面.設(shè)空間站的總質(zhì)量為m,在離地面高度為h的圓軌道上繞地球做運(yùn)色圓周運(yùn)動(dòng).墜落時(shí),地面指揮系統(tǒng)時(shí)空間站在極短時(shí)間內(nèi)向前噴出部分高速氣體,使其速度瞬間變小,然后在萬有引力作用下下墜,設(shè)噴出氣體的質(zhì)量為0.01m,噴出速度為空間站原來速度的19倍,下墜過程中外力對空間站做的重功為W,求:
(1)空間站在規(guī)道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度;
(2)空間站落在太平洋海面上的速度(已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R)

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科目:高中物理 來源: 題型:

某一物體在地球表面用彈簧秤稱得重160N.把該物體放在航天器中,若航天器以加速度a=g/2(g為地球表面的重加速度)垂直地面上升,這時(shí)再用同一彈簧秤稱得物體的視重為90N.忽略地球自轉(zhuǎn)的影響,已知地球半徑為R,求此航天器距地面的高度h=
3R
3R

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科目:高中物理 來源: 題型:

①(供選學(xué)物理1-1的考生做)
2010年10月1日18點(diǎn)59分57秒我國發(fā)射了嫦娥二號探月衛(wèi)星,如圖所示,其中A為嫦娥二號衛(wèi)星,它繞月球O運(yùn)行的軌道可近似看作圓.嫦娥二號衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑為r,月球的質(zhì)量為M.已知萬有引力常量為G.求:
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(1)嫦娥二號衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大;
(2)嫦娥二號衛(wèi)星繞月運(yùn)行的周期.
②(供選學(xué)物理3-1的考生做)
如圖所示,A 是地球的同步衛(wèi)星,其軌道位于赤道平面內(nèi),相對地面靜止,具有很高的應(yīng)用價(jià)值. 已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω 0,地球表面的重 力加速度為g,萬有引力常量 為 G,O 為地 球的球 心. 求:
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(1)地球的近似質(zhì)量;
(2)同步衛(wèi)星離地面的高度.

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科目:高中物理 來源:西城區(qū)模擬 題型:問答題

①(供選學(xué)物理1-1的考生做)
2010年10月1日18點(diǎn)59分57秒我國發(fā)射了嫦娥二號探月衛(wèi)星,如圖所示,其中A為嫦娥二號衛(wèi)星,它繞月球O運(yùn)行的軌道可近似看作圓.嫦娥二號衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑為r,月球的質(zhì)量為M.已知萬有引力常量為G.求:

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(1)嫦娥二號衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大。
(2)嫦娥二號衛(wèi)星繞月運(yùn)行的周期.
②(供選學(xué)物理3-1的考生做)
如圖所示,A 是地球的同步衛(wèi)星,其軌道位于赤道平面內(nèi),相對地面靜止,具有很高的應(yīng)用價(jià)值. 已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω 0,地球表面的重 力加速度為g,萬有引力常量 為 G,O 為地 球的球 心. 求:

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(1)地球的近似質(zhì)量;
(2)同步衛(wèi)星離地面的高度.

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科目:高中物理 來源:2011年北京市西城區(qū)高考物理模擬試卷(解析版) 題型:解答題

①(供選學(xué)物理1-1的考生做)
2010年10月1日18點(diǎn)59分57秒我國發(fā)射了嫦娥二號探月衛(wèi)星,如圖所示,其中A為嫦娥二號衛(wèi)星,它繞月球O運(yùn)行的軌道可近似看作圓.嫦娥二號衛(wèi)星運(yùn)行的軌道半徑為r,月球的質(zhì)量為M.已知萬有引力常量為G.求:

(1)嫦娥二號衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小;
(2)嫦娥二號衛(wèi)星繞月運(yùn)行的周期.
②(供選學(xué)物理3-1的考生做)
如圖所示,A 是地球的同步衛(wèi)星,其軌道位于赤道平面內(nèi),相對地面靜止,具有很高的應(yīng)用價(jià)值. 已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)角速度為ω ,地球表面的重 力加速度為g,萬有引力常量 為 G,O 為地 球的球 心. 求:

(1)地球的近似質(zhì)量;
(2)同步衛(wèi)星離地面的高度.

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