已知某地球同步卫星的质量m,轨道半径r,引力常量G,地球自转周期T,求(用题中给出的物理量表示)

已知某地球同步卫星的质量m,轨道半径r,引力常量G,地球自转周期T,求(用题中给出的物理量表示)
(1)同步卫星运动的角速度大小;
(2)地球对该卫星的吸引力大小;
(3)地球的质量大小.
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cx820817 花朵

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解题思路:(1)已知同步卫星的周期求角速度,直接由角速度与周期关系求解即可;
(2)地球对卫星的吸引力提供圆周运动向心力,求向心力即可;
(3)根据万有引力提供圆周运动向心力求解地球的质量.

(1)根据角速度与周期的关系,得同步卫星运动的角速度大小:ω=

T
(2)根据万有引力提供向心力,故地球对该卫星的吸引力大小为:F引=F向=m(

T)2r=
4π2mr
T2
(3)根据万有引力提供向心力有:G
Mm
r2=m
4π2
T2r,得:M=
4π2r3
GT2.
答:(1)同步卫星运动的角速度大小为[2π/T];
(2)地球对该卫星的吸引力大小为
4π2mr
T2;
(3)地球的质量大小为
4π2r3
GT2.

点评:
本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.

考点点评: 掌握角速度与周期的关系,知道卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供是解决本题的关键.

1年前

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