（10分）已知地球自轉周期T,地球半徑為R，地球表面重力加速度為g,請使用上述已知量導出地球同步衛(wèi)星距離地面的高度h的表達式，并說明同步衛(wèi)星的軌道特點，運轉方向。

；同步衛(wèi)星的軌道在赤道面上；同步衛(wèi)星的運轉方向和地球自轉方向相同．

解析試題分析：根據(jù)萬有引力提供向心力及在地球表面萬有引力等于重力， 設地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球同步衛(wèi)星到地面的高度為h，地球同步衛(wèi)星運轉周期等于地球自轉的周期，根據(jù)同步衛(wèi)星所受萬有引力提供向心力得
在地球表面上引力等于重力：
以上兩式聯(lián)立解得：地球同步衛(wèi)星離地面的高度
由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式可知：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值．它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現(xiàn)了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，所以同步衛(wèi)星必定于赤道上空，其軌道必在赤道面上，運轉方向和地球自轉方向相同．
考點：本題考查萬有引力定律及其應用、人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系及對同步衛(wèi)星的理解；

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空.火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進入地球同步轉移軌道.“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院為主研制.中繼衛(wèi)星被譽為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，是航天器太空運行的數(shù)據(jù)“中轉站”，用于轉發(fā)地球站對中低軌道航天器的跟蹤測控信號和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星.
（1）已知地球半徑R，地球表面的重力加速度g，地球自轉周期T，萬有引力常量為G，請你求出地球的密度和“天鏈一號02星”距地面的高度？
（2）某次有一個赤道地面基站發(fā)送一個無線電波信號，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號02星”把該信號轉發(fā)到同軌道的一個航天器，如果航天器與“天鏈一號02 星” 處于同軌道最遠可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號的時間 是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

兩個行星各有一個衛(wèi)星繞其表面運行，已知兩個衛(wèi)星的周期之比為1：3，兩行星半徑之比為3：1，則：
（1）兩行星密度之比為多少？
（2）兩行星表面處重力加速度之比為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

太陽圍繞銀河系中心的運動可視為勻速圓周運動，其運動速度約為地球公轉速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉道半徑的2×109倍，為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為

A．109 B．1011 C．1013 D．1015

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

某恒星遠處有一顆行星，靠近行星周圍有眾多的衛(wèi)星，且相對均勻地分布于行星周圍。假設衛(wèi)星繞行星的運動是勻速圓周運動，通過天文觀測，測得離該行星最近的一顆衛(wèi)星運動的軌道半徑為，周期為。已知萬有引力常量為G。
（1）求該行星的質(zhì)量；
（2）通過天文觀測，發(fā)現(xiàn)離該行星很遠處還有一顆衛(wèi)星，其運動的軌道半徑為，周期為，試估算該行星周圍眾多衛(wèi)星的總質(zhì)量。
（3）通過天文觀測發(fā)現(xiàn)，某一時刻行星跟距離自己最近的衛(wèi)星以及距離自己很遠的衛(wèi)星正好分布在一條直線上，求再經(jīng)過多長時間它們又將分布在一條直線上。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌登陸X星球。則：

A．X星球的質(zhì)量為
B．當?shù)顷懪撁撾x飛船后，飛船的運行速度不會發(fā)生變化
C．研究人員在飛船內(nèi)無法用彈簧測力計測量物體的重力，是因為物體不受力的作用
D．登陸艙脫離飛船，變軌后想登陸X星球，登陸艙必須立即減速

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1990年3月，紫金山天文臺將該臺發(fā)現(xiàn)的2752號小行星命名為“吳健雄星”。將其看作球形，直徑為32km，它的密度和地球密度相近。若在此小行星上發(fā)射一顆衛(wèi)星環(huán)繞其表面附近運轉。求此衛(wèi)星的環(huán)繞速度。（地球半徑取6400km，地球的第一宇宙速度取）

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

在距地面高為h 處，同時以大小相等的初速v0分別平拋，豎直上拋，豎直下拋質(zhì)量相等的物體m，當它們從拋出到落地時過程，動量的變化量△P 最大的是

A．平拋 B．豎直上拋C．豎直下拋 D．三者一樣大

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，質(zhì)量為m1=1kg，m2=4.5kg的兩個小滑塊固定在輕質(zhì)彈簧兩端，靜止于光滑水平面上，m1靠在光滑豎直墻上。現(xiàn)在一質(zhì)量為m=0.5kg的小滑塊，以=12m/s，極短時間內(nèi)撞上m2并粘在一起，最后m1與m2、m都將向右運動。在這個過程中，豎直墻對m1的沖量。

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