题目

题型：福建省期中题难度：来源：

我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段。现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统。
（1）若已知地球的平均半径为R₀，自转周期为T₀，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；
（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）

答案

解：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故
 ①
同步卫星 ②
而在地球表面 ③
由①②③式解得：
（2）由①式可知，设低轨道卫星运行的周期为T"，则

因而