问题
计算题
人造卫星是由运载火箭点火发射后送入 其 运行轨道的,其发射后的飞行过程大致可分为:垂直加速阶段、惯性飞行阶段和进入轨道阶段,如图所示。设地球表面g="10" m/s2,地球的半径R="6.4×103" km
(1)设某次发射过程中,有一在地球表面重 为 40 N的物体,放置在该卫星中。在卫星垂直加速上升的过程中,且a="5" m/s2时物体与卫星中的支持面的相互作用30 N,则卫星此时距地面的高度为 km。
(2)当卫星进入离地高为地球半径3倍的圆形轨道运动时,它运行的速度为 km/s
答案
、 4
本题考查的是万有引力定律及其应用;人造卫星的发射;人造卫星的速度和轨道的关系。
(1)由可知:
在卫星垂直加速上升的过程中,由牛顿第二定律得: 解得:
由黄金代换式 ,得
以上两式联立解得:
故卫星此时距地面的高度为
(2)根据万有引力提供向心力,有
由黄金代换式 联立解得:
故当卫星进入离地高为地球半径3倍的圆形轨道运动时,它运行的速度为