(8分)已知萬(wàn)有引力常量為G,地球半徑為R,同步衛(wèi)星距地面的高度為h,地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén)。某同學(xué)根據(jù)以上條件,提出一種計(jì)算地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小的方法:地球赤道表面的物體隨地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有。又根據(jù)地球上的物體的重力與萬(wàn)有引力的關(guān)系,可以求得地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的線速度的大小v。
(1)請(qǐng)判斷上面的方法是否正確。如果正確,求出v的結(jié)果;如不正確,給出正確的解法和結(jié)果。
(2)由題目給出的條件再估算地球的質(zhì)量。
(1)不正確,正確解法見(jiàn)解析;(2)

試題分析:(1)地球赤道表面的物體隨地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬(wàn)有引力的一部分提供向心力;所以,不正確。     (2分)
正確解答如下:地球赤道表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén),軌道半徑為R,所以線速度大小為                          (2分)
(2)設(shè)地球的質(zhì)量M,設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,軌道半徑為r=R+h,周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén),由牛頓第二定律有
         (2分)
可得      (2分)                            
點(diǎn)評(píng):中等難度。利用衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的有關(guān)參量可求出中心天體的質(zhì)量;注意衛(wèi)星圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)是萬(wàn)有引力全部用于提供向心力,而地面上的物體隨地球自轉(zhuǎn)只是萬(wàn)有引力的一部分提供向心力。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)某球形天體的密度為ρ0,引力常量為G.
(1)證明對(duì)環(huán)繞密度相同的球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星,運(yùn)動(dòng)周期與天體的大小無(wú)關(guān).(球的體積公式為,其中R為球半徑)
2)若球形天體的半徑為R,自轉(zhuǎn)的角速度為,表面周圍空間充滿厚度(小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度)、密度ρ=的均勻介質(zhì),試求同步衛(wèi)星距天體表面的高度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

要使兩物體間的萬(wàn)有引力減小到原來(lái)的,下列辦法不可采用的是
A.使兩物體的質(zhì)量各減小一半,距離不變
B.使其中一個(gè)物體的質(zhì)量減小到原來(lái)的,距離不變
C.使兩物體間的距離增為原來(lái)的2倍,質(zhì)量不變
D.使兩物體間的距離和質(zhì)量都減為原來(lái)的

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

“天宮一號(hào)”是中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器,于2011年9月29日21時(shí)16分3秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,隨后發(fā)射的“神州八號(hào)”無(wú)人飛船已與它成功對(duì)接。它們的運(yùn)行軌跡如圖所示,假設(shè)“天宮一號(hào)”繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,周期為T,引力常量為G,則以下說(shuō)法正確的是
A.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球的質(zhì)量
B.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球?qū)Α疤鞂m一號(hào)”的引力大小
C.在近地點(diǎn)p外,“神州八號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”大
D.要實(shí)現(xiàn)“神州八號(hào)”與“天宮一號(hào)”在近地點(diǎn)P處安全對(duì)接,需在靠近p處制動(dòng)減速

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

一航天飛機(jī)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),航天飛機(jī)上一機(jī)械手將物體相對(duì)航天飛機(jī)無(wú)初速地釋放于機(jī)外,則此物體將    (     )
A.做自由落體運(yùn)動(dòng)落向地球B.做平拋運(yùn)動(dòng)
C.沿軌道切線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.仍沿圓軌道與航天飛機(jī)同步運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

我國(guó)發(fā)射的一艘無(wú)人試驗(yàn)飛船歷時(shí)6天18小時(shí),繞地球飛行了108圈后安全回收。根據(jù)以上資料,可以判斷飛船繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的(    )
A.周期比地球同步衛(wèi)星的周期大
B.周期比地球同步衛(wèi)星的周期小
C.離地高度比地球同步衛(wèi)星離地的高度高
D.離地高度比地球同步衛(wèi)星離地的高度低

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

2007年10月24日18時(shí)05分,中國(guó)第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空,“嫦娥奔月”成為中國(guó)航天的現(xiàn)實(shí). 為了方便研究,我們將“嫦娥奔月”的過(guò)程簡(jiǎn)化為:“嫦娥一號(hào)”升空后,首先進(jìn)入周期為T(mén)1的近地圓軌道,然后在地面的指令下經(jīng)過(guò)一系列的變軌后最終被月球捕獲,在距離月球表面為h的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng). 已知地球質(zhì)量為M1,半徑為R1,月球質(zhì)量為M2,半徑為R2。求:“嫦娥一號(hào)”繞月球運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期T2(最終結(jié)果用題目中的物理量來(lái)表示).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

已知地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,地球半徑約是月球半徑的4倍,不考慮地球、月
球自轉(zhuǎn)的影響,已知地心到月球球心的距離為r,假定地球、月球是靜止不動(dòng)的,用火箭從地球沿地月連線向月球發(fā)射一探測(cè)器,假定探測(cè)器在地球表面附近脫離火箭,若不計(jì)空氣阻力,關(guān)于探測(cè)器脫離火箭后的運(yùn)動(dòng)(   )
A.探測(cè)器一定做減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)月球,到達(dá)月球的速度可能為零
B.探測(cè)器先減速后加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)月球的速度不可能為零
C.探測(cè)器運(yùn)動(dòng)距地心0.9r處時(shí)的速度最小
D.若探測(cè)器能運(yùn)動(dòng)到距地心2r/3處,就一定能到達(dá)月球

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

設(shè)地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0,地球半徑為R,地球表面重力加速度為g.某人造衛(wèi)星在赤道上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為r,且r<5R,飛行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同.在某時(shí)刻,該人造衛(wèi)星通過(guò)赤道上某建筑物的正上方,則到它下一次通過(guò)該建筑物正上方所需時(shí)間為(    )

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