已知地球半徑為R，一只靜止在赤道上空的熱氣球（不計氣球離地高度）繞地心運動的角速度為ω0，在距地面h高處圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星，設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球的質(zhì)量為m，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m1 ，根據(jù)上述條件，有一位同學列出了以下兩個方程：

對熱氣球有：GmM/R 2＝mω02R    對人造衛(wèi)星有：Gm1M/（R＋h）2＝m1ω2（R＋h）

進而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運行的角速度ω．你認為該同學的解法是否正確？若認為正確，請求出結(jié)果；若認為錯誤，請補充一個條件后，再求出ω．

 

 

【答案】

第一個等式（對熱氣球）不正確       （2分）

①若補充地球表面的重力加速度g，（2分）   則有      （3分）

與第二個等式聯(lián)列可得：           （2分）

以下解法可參照①給分.

 

②若利用同步衛(wèi)星的離地高度H有   

與第二個等式聯(lián)到可得：     

 

③若利用第一宇宙速度v1，有   

與第二個等式聯(lián)列可得：   

 

此外若利用近地衛(wèi)星運行的角速度也可求出ω

 

【解析】

 

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一物體處在地球表面所受萬有引力大小為F，當該物體處在離地面高為2R時，所受萬有引力大小為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一只靜止在赤道上空的熱氣球（不計氣球離地高度）繞地心運動的角速度為ω0，在距地面高度為h的圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星．設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球的質(zhì)量為m，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m1，為了計算衛(wèi)星繞地球運動的角速度ω，（地球表面的重力加速度為g萬有引力恒量G不能作為已知量）．某同學進行了如下計算．
解：設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球質(zhì)量為m，人造衛(wèi)星質(zhì)量為m1
對熱氣球有：G
mM
R2
=m
ω
2
0
R對人造衛(wèi)星有：G
m1M
(R+h)2
=m1
ω
2
 
(R+h)
聯(lián)立上兩式解得衛(wèi)星角速度：
你認為該同學的解法是否正確？若認為正確，請求出結(jié)果，若認為錯誤，求出正確的ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一物體在地球表面受到的受萬有引力為F；當物體距地面的高度為R時，所受萬有引力為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一只靜止在赤道上空的熱氣球（不計氣球離地高度）繞地心運動的角速度為ω0，在距地面h高處圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星，設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球的質(zhì)量為m，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m1，根據(jù)上述條件，有一位同學列出了以下兩個方程：
對熱氣球有：GmM/R 2=mω02R    對人造衛(wèi)星有：Gm1M/（R+h）2=m1ω2（R+h）
進而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運行的角速度ω．你認為該同學的解法是否正確？若認為正確，請求出結(jié)果；若認為錯誤，請補充一個條件后，再求出ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一質(zhì)量為m的衛(wèi)星在地面上稱得的重量為G0．現(xiàn)將該衛(wèi)星發(fā)射到離地面高度等于地球半徑的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動．則該衛(wèi)星在軌道上運行過程中（　�。�

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