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( 。
分析:地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力等于衛(wèi)星在地面上的重力,萬有引力提供衛(wèi)星做圓周運動的向心力,由牛頓第二定律可以分析答題.
解答:解:A、衛(wèi)星在地球表面,有G0=G
Mm
R2

在圓形軌道上運行時,有G
Mm
(2R)2
=m
v2
2R

由上兩式得:v=
G0R
2m
.故A正確.
B、運行周期T=
2π?2R
v
=4π
2mR
G0
.故B錯誤.
C、衛(wèi)星的動能Ek=
1
2
mv2
=
1
4
G0R
.故C錯誤.
D、根據(jù)萬有引力定律F=G
Mm
r2
,可知,衛(wèi)星受到的萬有引力F<G0.故D錯誤.
故選A
點評:衛(wèi)星做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出衛(wèi)星的線速度,利用線速度與周期的關(guān)系可以求出周期.
練習(xí)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(dāng)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(xué)進(jìn)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(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確?若認(rèn)為正確,請求出結(jié)果,若認(rèn)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(dāng)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(xué)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(jìn)而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運行的角速度ω.你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確?若認(rèn)為正確,請求出結(jié)果;若認(rèn)為錯誤,請補(bǔ)充一個條件后,再求出ω.

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