问题 问答题

在某星球表面附近,一根长为L的不可伸长的细绳,一端固定,另一端固定一质量为m的小球.小球在水平面内做圆锥摆运动,摆线与竖直方向的夹角为θ,周期为T.仅考虑物体受该星球的引力作用,忽略其他力的影响,已知该星球的半径为R,若发射一颗在距该星球表面距离为R处绕该星球做匀速圆周运动的卫星.求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)这颗卫星的运行周期T1

答案

(1)由图可知,小球圆周运动的半径:r=Lcosθ

T=2π

r
g

g=

2Lcosθ
T2

(2)卫星绕该星球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得:

GMm
(R+h)2
=
m?2(R+h)
T21
,h=R

T1=T

8R
Lcosθ

答:(1)该星球表面的重力加速度是

2Lcosθ
T2

(2)这颗卫星的运行周期是T

8R
Lcosθ

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