（10分）已知地球自轉(zhuǎn)周期T,地球半徑為R，地球表面重力加速度為g,請(qǐng)使用上述已知量導(dǎo)出地球同步衛(wèi)星距離地面的高度h的表達(dá)式，并說(shuō)明同步衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向。

；同步衛(wèi)星的軌道在赤道面上；同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同．

解析試題分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力及在地球表面萬(wàn)有引力等于重力， 設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球同步衛(wèi)星到地面的高度為h，地球同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)同步衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力提供向心力得
在地球表面上引力等于重力：
以上兩式聯(lián)立解得：地球同步衛(wèi)星離地面的高度
由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式可知：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值．它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，所以同步衛(wèi)星必定于赤道上空，其軌道必在赤道面上，運(yùn)轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同．
考點(diǎn)：本題考查萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用、人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系及對(duì)同步衛(wèi)星的理解；

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將“天鏈一號(hào)02星”送入太空.火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來(lái)的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道.“天鏈一號(hào)02星”是我國(guó)第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱(chēng)跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院為主研制.中繼衛(wèi)星被譽(yù)為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，是航天器太空運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對(duì)中低軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星.
（1）已知地球半徑R，地球表面的重力加速度g，地球自轉(zhuǎn)周期T，萬(wàn)有引力常量為G，請(qǐng)你求出地球的密度和“天鏈一號(hào)02星”距地面的高度？
（2）某次有一個(gè)赤道地面基站發(fā)送一個(gè)無(wú)線電波信號(hào)，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號(hào)02星”把該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個(gè)航天器，如果航天器與“天鏈一號(hào)02 星” 處于同軌道最遠(yuǎn)可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無(wú)線電波信號(hào)的時(shí)間 是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無(wú)線電波的傳播速度為光速c.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

兩個(gè)行星各有一個(gè)衛(wèi)星繞其表面運(yùn)行，已知兩個(gè)衛(wèi)星的周期之比為1：3，兩行星半徑之比為3：1，則：
（1）兩行星密度之比為多少？
（2）兩行星表面處重力加速度之比為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

太陽(yáng)圍繞銀河系中心的運(yùn)動(dòng)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度約為地球公轉(zhuǎn)速度的7倍，軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)道半徑的2×109倍，為了粗略估算銀河系中恒星的數(shù)目，可認(rèn)為銀河系中所有恒星的質(zhì)量都集中在銀河系中心，且銀河系中恒星的平均質(zhì)量約等于太陽(yáng)質(zhì)量，則銀河系中恒星數(shù)目約為

A．109 B．1011 C．1013 D．1015

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

某恒星遠(yuǎn)處有一顆行星，靠近行星周?chē)斜姸嗟男l(wèi)星，且相對(duì)均勻地分布于行星周?chē)�。假設(shè)衛(wèi)星繞行星的運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)天文觀測(cè)，測(cè)得離該行星最近的一顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，周期為。已知萬(wàn)有引力常量為G。
（1）求該行星的質(zhì)量；
（2）通過(guò)天文觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)離該行星很遠(yuǎn)處還有一顆衛(wèi)星，其運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，周期為，試估算該行星周?chē)姸嘈l(wèi)星的總質(zhì)量。
（3）通過(guò)天文觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，某一時(shí)刻行星跟距離自己最近的衛(wèi)星以及距離自己很遠(yuǎn)的衛(wèi)星正好分布在一條直線上，求再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它們又將分布在一條直線上。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

為了探測(cè)X星球，載著登陸艙的探測(cè)飛船在以該星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌登陸X星球。則：

A．X星球的質(zhì)量為
B．當(dāng)?shù)顷懪撁撾x飛船后，飛船的運(yùn)行速度不會(huì)發(fā)生變化
C．研究人員在飛船內(nèi)無(wú)法用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體的重力，是因?yàn)槲矬w不受力的作用
D．登陸艙脫離飛船，變軌后想登陸X星球，登陸艙必須立即減速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

1990年3月，紫金山天文臺(tái)將該臺(tái)發(fā)現(xiàn)的2752號(hào)小行星命名為“吳健雄星”。將其看作球形，直徑為32km，它的密度和地球密度相近。若在此小行星上發(fā)射一顆衛(wèi)星環(huán)繞其表面附近運(yùn)轉(zhuǎn)。求此衛(wèi)星的環(huán)繞速度。（地球半徑取6400km，地球的第一宇宙速度取）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

在距地面高為h 處，同時(shí)以大小相等的初速v0分別平拋，豎直上拋，豎直下拋質(zhì)量相等的物體m，當(dāng)它們從拋出到落地時(shí)過(guò)程，動(dòng)量的變化量△P 最大的是

A．平拋 B．豎直上拋C．豎直下拋 D．三者一樣大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，質(zhì)量為m1=1kg，m2=4.5kg的兩個(gè)小滑塊固定在輕質(zhì)彈簧兩端，靜止于光滑水平面上，m1靠在光滑豎直墻上�，F(xiàn)在一質(zhì)量為m=0.5kg的小滑塊，以=12m/s，極短時(shí)間內(nèi)撞上m2并粘在一起，最后m1與m2、m都將向右運(yùn)動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中，豎直墻對(duì)m1的沖量。

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