已知地球半径为R、一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω0、一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h。地球质量、热气球质量和人造地球卫星的

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 人造地球卫星/2022-10-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

已知地球半径为R、一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω0、一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h。地球质量、热气球质量和人造地球卫星的质量分别用M、m和m1表示,M、m、m1及引力常量G为未知量。根据上述条件,有位同学列出了以下两个式子:
对热气球有:
对人造地球卫星有:
该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω。你认为这个同学的解法是否正确?若认为正确,请算出结果。若认为不正确,请说明理由,并补充一个条件后,再求出ω(要求分三次补充不同的一个条件求解)

◎ 答案

解:第一个等式不正确,因为热气球静止在空中是因为浮力与重力平衡,它受到地球的引力并不等于它绕地心运动的向心力
(1)若补充地球表面的重力加速度g,可以认为热气球受到的万有引力近似等于其重力,则有
与题中第二个等式联立可得
(2)若利用同步卫星的高度H有:
与题中第二个等式联立可得
(3)若利用第一宇宙速度V1,有
与题中第二个等式联立可得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“已知地球半径为R、一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω0、一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h。地球质量、热气球质量和人造地球卫星的…”主要考查了你对  【人造地球卫星】  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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