在地球的圆轨道上运动的质量为m的人造卫星,它到地球表面的距离等于地球半径R,设在地球表面的重力加速度为g,求:(1)卫星运动的周期为多少?(2)卫星运动的加速度是多少?(3)卫

◎ 题目

在地球的圆轨道上运动的质量为m的人造卫星,它到地球表面的距离等于地球半径R,设在地球表面的重力加速度为g,求:
(1)卫星运动的周期为多少?
(2)卫星运动的加速度是多少?
(3)卫星的动能为多少?

◎ 答案

(1)人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设轨道半径为r、地球质量为M,有
GMm
r2
=
m?2r
T2

T=2π

r3
GM
…①
根据地球表面万有引力等于重力得:
GMm
R2
=mg

GM=gR2…②
卫星到地球表面的距离等于地球的半径R
r=R+h=2R…③
由①②③得:
T=4π

2R
g

(2)根据万有引力提供向心力得:
GMm
r2
=ma 
a=
GM
r2
…④
由②③④解得a=
g
4

(3)根据万有引力提供向心力得:
GMm
r2
=
mv2
r

v=

GM
r
…⑤
由②③⑤解得v=

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