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题目
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已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星绕行星的周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速度为V,则同步卫星距行星表面高度为多高?求该行星的自转周期?
答案
对同步卫星,由万有引力提供向心力得:G
mM
(R+h)2
=m
V2
(R+h)

同理对近地卫星有 G
mM
R2
=mR(
T
)2

由①②式所求的高度为:h=
4π2R3
T2V2
-R
同步卫星周期为,T=
2π(R+h)
V

由于同步卫星与该行星的周期相同,
所求的自转周期为:T=
2π?4π2R3
T2v3
=
4π3R3
T2v3

答:同步卫星距行星表面高度为
4π2R3
T2V2
-R,该行星的自转周期为
4π3R3
T2v3
核心考点
试题【已知某行星半径为R,以其第一宇宙速度运行的卫星绕行星的周期为T,该行星上发射的同步卫星的运行速度为V,则同步卫星距行星表面高度为多高?求该行星的自转周期?】;主要考察你对万有引力定律及其应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
设地球自转角速度为ω0,地球半径为R,地球表面重力加速度为g.某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动,轨道半径为2R,飞行方向与地球的自转方向相同.在某时刻,该人造卫星与赤道上某建筑物距离最近,从此刻起到该人造卫星与该建筑物距离最远经历的时间最少为(  )
A.


g
8R
+ω0
B.


g
8R
-ω0
C.
π


g
8R
+ω0
D.
π


g
8R
-ω0
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2007年10月24日18时05分,中国第一颗探月卫星“嫦娥一号”在西昌卫星发射中心成功升空,“嫦娥奔月”成为中国航天的现实,为了方便研究,我们将“嫦娥奔月”的过程简化为:“嫦娥一号”升空后,首先进入周期为T1的近地圆轨道,然后在地面的指令下经过一系列的变轨后最终被月球捕获,在距离月球表面为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动.已知地球质量为M1,半径为R1,月球质量为M2,半径为R2.求:“嫦娥一号”绕月球运动时的周期T2(最终结果用题目中的物理量为表示).
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设想一个物体放在地球的球心上,关于它受到的重力下列说法正确的是(  )
A.不变B.极大C.等于零D.无法确定
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我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动.2009年下半年发射了“嫦娥1号”探月卫星,2010年又发射了嫦娥2号.科学家对月球的探索会越来越深入.
(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,经过时间t,小球落回抛出点.已知月球半径为r,万有引力常量为G,试求出月球的质量M
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我国计划今年提前发射环月无人宇宙飞船--“嫦娥一号”.已知月球半径为R,若“嫦娥一号”到达距月球表面高为R处时,地面控制中心将其速度调整为v时恰能绕月匀速飞行.将月球视为质量分布均匀的球,则月球表面的重力加速度为(  )
A.v2/RB.2v2/RC.v2/2RD.4v2/R
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