(12分)有一颗人造地球卫星,绕地球做匀速圆周运动,卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太

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

(12分)有一颗人造地球卫星,绕地球做匀速圆周运动,卫星与地心的距离为地球半径
R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光
能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算:

(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间;
(3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能?

◎ 答案

(1) 
(2) (3) 

◎ 解析

(1)(5分)地球卫星做匀速圆周运动,
根据牛顿第二定律:    ①…………(2分)
在地球表面有:    ②………………(1分)
∴ 卫星做匀速圆周运动的周期为:③
  ④ ………………………(2分)

(2)(4分)如图,当卫星在阴影区时不能接受阳光,据几何关系:
∠AOB =" ∠COD" =    ⑤ ……(2分)
∴卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间为:t = T=   ⑥………(2分)
(3)(3分)最多转化的电能:  ⑦  ………… (3分)
本题考查万有引力定律的应用,根据万有引力提供向心力,半径为地球半径的2倍,注意应用地球表面的黄金代换,当卫星在阴影区时不能接受阳光时画出简图找到圆心角,根据角度与周期的关系求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)有一颗人造地球卫星,绕地球做匀速圆周运动,卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太…”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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