已知地球半径为R,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g。不考虑地球自转的影响。⑴推导第一宇宙速度v的表达式;⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,飞行

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 万有引力定律/2022-10-08 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

已知地球半径为R,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g。不考虑地球自转的影响。
⑴ 推导第一宇宙速度v的表达式 ;   
⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h ,飞行n圈,所用时间为t.,求地球的平均密度

◎ 答案

   ⑵

◎ 解析


试题分析:⑴设卫星的质量为m,地球的质量为M,由于不考虑地球自转的影响,当卫星在地球表面时受到的万有引力近似等于重力,即
在地球表面附近的运行卫星,其轨道半径近似等于地球半径,万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律得:
以上两式联立解得:第一宇宙速度v的表达式为
⑵设卫星圆轨道上运行周期为T,由题意得
卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力定律和牛顿第二定律得
,解得地球的质量为:
又地球体积  
所以地球的平均密度

◎ 知识点

    专家分析,试题“已知地球半径为R,引力常量为G,地球表面的重力加速度为g。不考虑地球自转的影响。⑴推导第一宇宙速度v的表达式;⑵若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,飞行…”主要考查了你对  【万有引力定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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