题目内容
在圆轨道上运动着质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,已知地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,忽略地球自转的影响,求:
(1)地球的质量;
(2)该卫星围绕地球做圆周运动的周期.
(1)地球的质量;
(2)该卫星围绕地球做圆周运动的周期.
分析:(1)根据万有引力等于重力求出地球的质量.
(2)根据万有引力提供向心力,结合地球的质量,通过轨道半径的大小求出卫星的周期.
(2)根据万有引力提供向心力,结合地球的质量,通过轨道半径的大小求出卫星的周期.
解答:解:(1)设地球质量为M.由于地球表面质量为m0的物体,其万有引力等于物体的重力,
所以:
=m0g
解得:地球质量M=
①
(2)万有引力提供卫星做圆周运动的向心力
则:
=m2R(
)2②
联立①②得:T=2π
答:(1)地球的质量M=
.
(2)该卫星围绕地球做圆周运动的周期T=2π
.
所以:
GMm0 |
R2 |
解得:地球质量M=
gR2 |
G |
(2)万有引力提供卫星做圆周运动的向心力
则:
GMm |
(2R)2 |
2π |
T |
联立①②得:T=2π
|
答:(1)地球的质量M=
gR2 |
G |
(2)该卫星围绕地球做圆周运动的周期T=2π
|
点评:解决本题的关键掌握万有引力的两个重要理论:1、万有引力提供向心力,2、万有引力等于重力,并能灵活运用.
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