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物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为的质点距离质量为M0-的引力源中心为时。其引力势能(式中G为引力常数)。现

网友投稿  2022-10-08 00:00:00  互联网

◎ 题目

物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为的质点距离质量为M0-的引力源中心为时。其引力势能(式中G为引力常数)。现有一颗质量为的人造地球卫星以圆形轨道环绕地球飞行,由于受高空稀薄空气的阻力作用,卫星的圆轨道半径从缓慢减小到。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,求此过程中卫星克服空气阻力做功。(用m、R、g、表示)

◎ 答案

◎ 解析


试题分析:设卫星轨道半径为r时,
由: ①  (M为地球的质量)    (2分)
由题目条件  其引力势能为:    ②    (1分)
由①②得:
卫星在在r处时的总能量(动能与引力势能之和)为: ③      ( 1分)
故半径为r1时,卫星总能量④    (1分)
故半径为r2时,其总能量⑤   (1分)
由功能关系关系得:卫星轨道变化过程中克服阻力的功 
⑥      (3分)                                                       
又由:⑦      (2分)
由⑥⑦得:       (1分)       
点评:中等难度。引力势能实际是重力势能的另一种表现形式,克服阻力做的功等于卫星损失的机械能(动能与引力势能之和),千万注意不要丢了动能。

◎ 知识点

    专家分析,试题“物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。取两物体相距无穷远时的引力势能为零,一个质量为的质点距离质量为M0-的引力源中心为时。其引力势能(式中G为引力常数)。现…”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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