精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
设地球的质量为M,半径为R,自转的角速度为ω,地球表面的重力加速度为g,万有引力恒量为G,同步卫星轨道半径为r,则同步卫星的速度为(  )
A、v=
rg
B、v=ωr
C、v=
GM
r
D、v=
GM
ω
分析:研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求出线速度大小;也可以根据线速度定义求出线速度大小.
解答:解:A、由万有引力提供向心力,即
GMm
r2
=
mv2
r

在地球表面处物体万有引力等于重力得:
GMm
R2
=mg
联立解得:v=
GM
r
=
gR2
r
,故A错误,C正确;
B、同步卫星与地球同步,具有相同的角速度做匀速圆周运动,
则根据线速度和角速度关系可得:v=ωr,故B正确,D错误;
故选:BC.
点评:本题考查了万有引力在天体中的应用,解题的关键在于找出向心力的来源,并能列出等式解题.
万有引力定律得应用要结合圆周运动的知识解决问题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

神舟五号载人飞船进入太空,标志着我国的太空实验研究进入了一个新的阶段.我国目前有西昌、太原、酒泉三个卫星发射中心,现正在海南岛新建第四个卫星发射中心.
(1)为了充分利用地球自转的速度,人造卫星发射时,火箭都是从西向东发射的.考虑这个因素,火箭发射场应建在纬度较
填高或低)的地方较好.
(2)关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题,下列说法中不正确的是
AC
AC

A.在发射过程中向上加速时产生超重现象
B.在降落过程中向下减速时产生失重现象
C.进入轨道时作匀速圆周运动时,产生完全失重现象
D.失重是由于地球对卫星内物体作用力减小而引起的
(3)在进入圆轨道的空间实验室里,能进行的实验操作有
B
B

A.用弹簧秤测重力            B.用水银温度计测温度
C.用天平测质量             D.用钩码探究弹力和弹簧伸长的关系
(4)火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空,设向上的加速度为a=5m/s2,卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体.当卫星升空到某高处时,弹簧秤的示数为85N,那么此时卫星距地面的高度是多少千米?(地球半径取R=6400km,g=10m/s2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

(2009?天津)2008年12月,天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳质量的倍数关系.研究发现,有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动,其轨道半长轴为9.50×102天文单位(地球公转轨道的半径为一个天文单位),人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上.观测得到S2星的运行周期为15.2年.
(1)若将S2星的运行轨道视为半径r=9.50×102天文单位的圆轨道,试估算人马座A*的质量MA是太阳质量Ms的多少倍(结果保留一位有效数字);
(2)黑洞的第二宇宙速度极大,处于黑洞表面的粒子即使以光速运动,其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚.由于引力的作用,黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为Ep=-G
MmR
(设粒子在离黑洞无限远处的势能为零),式中M、R分别表示黑洞的质量和半径.已知引力常量G=6.7×10-11N?m2/kg2,光速c=3.0×108m/s,太阳质量Ms=2.0×1030kg,太阳半径Rs=7.0×108m,不考虑相对论效应,利用上问结果,在经典力学范围内求人马座A*的半径RA与太阳半径Rg之比应小于多少(结果按四舍五入保留整数).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网我国航天技术世界领先,天宫、神八相继发射成功,由此激发了我们对地球运动的深入研究.设地球和太阳的质量分别为m和M,地球绕太阳作椭圆运动,轨道的半长轴为a,半短轴为b,如图所示.(已知:地球的势能为-
GMmr
其中r是地球与太阳的距离),试求
(1)由能量与行星运动规律写出,地球在椭圆顶点A、B、C三点的运动速度vA,vB,vC有关的方程组.
(2)由(1)有关的方程组求出地球在椭圆顶点A、B、C三点的运动速度vA,vB,vC
(3)求出地球运动轨迹在A、C两点的曲率半径ρA、ρC
(以上有关结果由G、M、m、a、b表示)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(14分)

 

(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质M。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)

【解析】:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a即为轨道半径r。根据万有引力定律和牛顿第二定律有

                            ①

    于是有                           ②

即                                ③

(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得

                                ④

解得     M=6×1024kg                         ⑤

M=5×1024kg也算对)

23.【题文】(16分)

     如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。

(1)求电场强度的大小和方向。

(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。

(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。

 

查看答案和解析>>

同步练习册答案