题目内容

已知地球半径为R，一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω0，一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h，地球质量、热气球质量和人造地球卫星和质量分别用M、m和m1表示，M、m、m1及引力常量G为未知量，根据上述条件，有位同学列出经下一两个式子：对热气球有，对人造地球卫星有．

该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω．

你认为这个同学的解法是否正确？若认为正确，请算出结果，若认为不正确，请说明理由，并补充一个条件后，再求出ω(要求分三次补充不同的条件求解)．

答案：
解析：

　　解，第一个等式不正确，因为热气球静止在空中是因为浮力与重力平衡，它受到地球的引力并不等于它绕地心运动的向心力．　2分

　　(1)若补充地球表面的重力加速度g，右以认为热气球受到的万有引力近似等于其重力，则有，　2分

　　与题中第二个等式联立可得　2分

　　(2)若利用同步卫星的高度H有

　　，　2分

　　与题中第二个等式联立可得　3分

　　(3)若利用第一宇宙速度，有　2分

　　与题中第二个等式联立可得　3分


练习册系列答案
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已知地球半径为R，一物体处在地球表面所受万有引力大小为F，当该物体处在离地面高为2R时，所受万有引力大小为（　　）
已知地球半径为R，一只静止在赤道上空的热气球（不计气球离地高度）绕地心运动的角速度为ω0，在距地面高度为h的圆形轨道上有一颗人造地球卫星．设地球质量为M，热气球的质量为m，人造地球卫星的质量为m1，为了计算卫星绕地球运动的角速度ω，（地球表面的重力加速度为g万有引力恒量G不能作为已知量）．某同学进行了如下计算．
解：设地球质量为M，热气球质量为m，人造卫星质量为m1
对热气球有：G
mM
R2
=m
ω
2
0
R对人造卫星有：G
m1M
(R+h)2
=m1
ω
2
 
(R+h)
联立上两式解得卫星角速度：
你认为该同学的解法是否正确？若认为正确，请求出结果，若认为错误，求出正确的ω．
已知地球半径为R，一物体在地球表面受到的受万有引力为F；当物体距地面的高度为R时，所受万有引力为（　　）
已知地球半径为R，一只静止在赤道上空的热气球（不计气球离地高度）绕地心运动的角速度为ω0，在距地面h高处圆形轨道上有一颗人造地球卫星，设地球质量为M，热气球的质量为m，人造地球卫星的质量为m1，根据上述条件，有一位同学列出了以下两个方程：
对热气球有：GmM/R 2=mω02R    对人造卫星有：Gm1M/（R+h）2=m1ω2（R+h）
进而求出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω．你认为该同学的解法是否正确？若认为正确，请求出结果；若认为错误，请补充一个条件后，再求出ω．
已知地球半径为R，一质量为m的卫星在地面上称得的重量为G0．现将该卫星发射到离地面高度等于地球半径的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动．则该卫星在轨道上运行过程中（　　）

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