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

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