- 万有引力定律及其应用
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据报道,美国航空航天管理局计划在2008年10月发射“月球勘测轨道器(LRO)”.已知LRO绕月飞行的周期为T,月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,试求LRO距月球表面的高度h?
正确答案
解:LRO绕月飞行,卫星的万有引力提供向心力: ①
在月球表面,有: ②
解①②两式得:
答:LRO距月球表面的高度h为.
解析
解:LRO绕月飞行,卫星的万有引力提供向心力: ①
在月球表面,有: ②
解①②两式得:
答:LRO距月球表面的高度h为.
人造地球卫星在绕地球做匀速圆周运动的过程中由于受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小.在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将______;其动能将______ (选填“减小”、“增大”或不变).
正确答案
增大
增大
解析
解:万有引力公式F=,r减小,万有引力增大.根据动能定理,万有引力做正功,阻力做功很小很小,所以动能增大.
故答案为:增大、增大.
(2016•四川一模)火星是一颗与地球临近的太阳行星,其球体半径约为地球的二分之一,质量大约为地球的十分之一,公转半径是地球公转半径的1.5倍,以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据开普勒第三定律可知,围绕同一个中心天体公转时,轨道半长轴的三次方与周期的平方之比相等,则=
,火星公转半径是地球公转半径的1.5倍,T地=1年,T火=
年,故A错误;
B、星球表面万有引力等于重力,则有,则
,则
,故B错误;
C、第一宇宙速度v=,则
,则火星上的第一宇宙速度小于地球上第一宇宙速度,故C错误;
D、根据万有引力提供向心力得:,解得:T=
,则
,故D正确;
故选:D
科学家对某行星和它的一颗卫星进行观测,发现这颗卫星绕行星运行的轨迹是半径为r的圆周,周期为T1,该行星的星球半径为R,行星自转的周期为T2,求:
(1)该行星的质量;
(2)若在该行星上发射一颗同步卫星,求同步轨道离地面的高度.
正确答案
解:(1)卫星绕行星做圆周运动,设行星质量为M,卫星质量为m,根据万有引力提供向心力,
得
解得
(2)设同步卫星的质量为m‘,离地面高度为h,根据万有引力提供向心力
解得
答:(1)该行星的质量为;
(2)若在该行星上发射一颗同步卫星,则同步轨道离地面的高度为.
解析
解:(1)卫星绕行星做圆周运动,设行星质量为M,卫星质量为m,根据万有引力提供向心力,
得
解得
(2)设同步卫星的质量为m‘,离地面高度为h,根据万有引力提供向心力
解得
答:(1)该行星的质量为;
(2)若在该行星上发射一颗同步卫星,则同步轨道离地面的高度为.
地球表面的平均重力加速度为g,地球半径为R,万有引力常量为G,用上述物理量估算出来的地球平均密度是______.
正确答案
解析
解:在地球表面重力与万有引力相等有:
可得地球的质量M=
根据密度公式有地球的密度=
故答案为:
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