Question

3．一绕地球运行的人造卫星离地的高度等于地球的半径，用弹簧秤将质量为8㎏的物体挂在卫星内，则弹簧秤的示数为0N，物体受到地球的引力为20N（取地球表面的重力加速度为g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）在卫星内，物体受到的万有引力全部用来充当向心力，故物体对弹簧秤没有拉力．
（2）由万有引力表示可得物体受到的引力．

解答 解：（1）卫星绕地球做匀速圆周运动，在卫星内，物体受到万有引力全部用来充当向心力，
故物体对弹簧秤没有拉力，故弹簧秤读数为0．
（2）对卫星内物体，万有引力充当向心力，
$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}$=ma，
a=$\frac{GM}{{r}_{\;}^{2}}$
r=2R
根据地球表面物体的万有引力等于重力得：
$G\frac{Mm}{{R}_{\;}^{2}}=mg$
根据以上等式解得：
a=$\frac{g}{4}$
所以物体受到地球的引力为F=ma=20N
故答案为：0，20．

点评 本题关键是要知道，做匀速圆周运动的物体，其万有引力全部用来提供向心力，因此对悬挂物或支持无都没由作用力．