问题 问答题

磁悬浮列车以大小为v的速度沿赤道高速向东行驶,某时刻人造地球卫星A正好经过磁悬浮列车正上方,运动方向与磁悬浮列车的运动方向相同,列车行驶路程s后,卫星又一次通过列车的正上方.已知地球的半径为R,自转周期为T0,地球表面的重力加速度为g,求卫星离地面的高度.

答案

设卫星的角速度为ω,

在列车行驶路程s的时间t=

s
v
内,卫星又一次通过列车的正上方.

所以卫星转过的角度是ωt=

2πt
T0
+
vt
R
+2π

根据万有引力提供向心力得 

GMm
(R+h)2
=mω2(R+h)

根据黄金代换GM=gR2        

解得:h=

3
gR2
(
T0
+
v
R
+
2πv
s
)
2
-R.

答:卫星离地面的高度是

3
gR2
(
T0
+
v
R
+
2πv
s
)
2
-R.

多项选择题
单项选择题 A1/A2型题