题目内容

已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。
（1）推导第一宇宙速度的表达式；
（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

（1）推导过程见解析。
（2）

（1）设地球质量为M卫星的质量为m，卫星绕地球运动近似看为匀速圆周运动，需要的向心力由万有引力提供：即由得：
对地球表面物体又有
当r=R时卫星的线速度就是第一宇宙速度
（2）由万有引力提供向心力
由得
由得
练习册系列答案
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“头脑风暴法”是上个世纪风靡美国的一种培养学生创新思维能力的方法，某学校的一个“头脑风暴实验研究小组”以“攻击距地面500km的轨道上人造地球卫星”或“清理此轨道上的太空垃圾”为题请同学们提出最简单、最适用、最省钱的方案，某同学提出用世界上弹性最好的纳米材料制成一张大网，然后用多级火箭将其同卫星正常运动方向相反发射到卫星轨道上，可以把同一轨道上逆向运行的卫星和太空垃圾一网打进，另一同学建议改用一大把弹丸（设弹丸的质量为4.0g），g取10m/s。
（1）弹丸相对卫星参考系的动能是多少？
（2）若地面步枪质量是4g子弹速率为950m/s，则子弹与弹丸的动能之比是多少？用纳米材料制成大网将同一轨道上卫星和垃圾一网打尽的方案是否可行？
继1999年11月20日我国“神州一号”无人驾驶载人飞船的成功发射和回收后，我国又已经成功发送了“神州二号”、“神州三号”、“神州四号”无人宇宙飞船。所了解，我国将要按计划发送首架载人航天飞船——“神州五号”上天。届时我国宇宙员将乘我国自行研制的载人飞船遨游太空。
（1）为了使飞船到达上述速度需要一个加速过程，在加速过程中，宇航员处于超重状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时的重力的比值称为耐受力值，用k表示。选择宇航员时，要求他在此状态下的耐受力值为4 ≤ k ≤ 12，试求飞船在竖直向上发射时的加速度值的变化范围；
（2）若飞船绕地球运行的轨道离地面高度为400km，已知地球半径为6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2，求此飞船的速度。（保留2位有效数字）
因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的1/k倍，半径为地球半径的1/q倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的 [       ]
A．q/k倍
B．k/q倍
C．q2/k倍
D．k2/q倍

（1）求人造卫星绕地球转动的角速度。
（2）若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间。
“神舟”六号航天飞机的飞行轨道是近地轨道，一般在地球上空300～700km飞行，绕地球飞行一周的时间为90min左右．这样，航天飞机里的宇航员在24h内可以见到日落日出的次数应为_________．

（1）已知地球半径为R1、表面的重力加速度为g0，
求“嫦娥一号”在远地点A处的加速度a；
（2）已知月球的质量为M、半径为R2，引力常量为G，
求“嫦娥一号”绕月球运动的周期T。
同步卫星离地心的距离为r，运行速度为v1，加速度a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度a2第一宇宙速度为v2，地球的半径为R，则（    ）
A．B．C．D．
有两个行星A和B（A和B之间的相互作用不计），它们各有一颗靠近其表面的卫星，若这两颗卫星的周期相等，由此可知  (      )
A．行星A．B表面重力加速度之比等于它们的半径之比
B．两颗卫星的线速度一定相等
C．行星A．B的密度一定相等
D．行星A．B的质量一定相等

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