问题
问答题
一颗质量为m的人造卫星,在距地面高度为h的圆轨道上运动,已知地球的质量为M,地球半径为R,引力常量为G,求:
(1)卫星绕地球运动的向心加速度;
(2)卫星绕地球运动的周期;
(3)卫星绕地球运动的动能.
答案
(1)万有引力提供卫星做圆周运动的向心力
=ma…①GMm (h+R)2
所以卫星的加速度a=
…②GMm (h+R)2
(2)由于a=?2r=
(R+h)…③4π2 T2
故由②③得卫星的周期 T=2π(R+h)
…④R+h GM
(3)由于a=
=v2 r
…⑤v2 R+h
由①⑤得卫星的动能EK=
mv2=1 2 GMm 2(R+h)
答:
(1)卫星绕地球运动的向心加速度是
;GMm (h+R)2
(2)卫星绕地球运动的周期是2π(R+h)
;R+h GM
(3)卫星绕地球运动的动能是
.GMm 2(R+h)