已知地球半径为R.表面重力加速度为g.自转周期为T．利用本题所给条件求:人造地球同步通信卫星的轨道半径r．题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

已知地球半径为R，表面重力加速度为g，自转周期为T．利用本题所给条件求：人造地球同步通信卫星的轨道半径r．

分析：人造地球同步通信卫星的运行周期与地球自转周期相同，由地球的万有引力提供向心力，得到轨道半径的表达式，再由地球半径和重力加速度求出的地球的质量，代入解出．

解答：解：设质量为m的物体处于地球表面，地球的质量为M．由重力近似等于万有引力得
mg=G

Mm

R2

    ①
   对于人造地球同步通信卫星，设其质量为m₀，由地球的万有引力提供向心力，得
     G

Mm0

r2

=m₀

4π2r

T2

②
由①②联立解得
r=

3

gR2T2

4π2

答：人造地球同步通信卫星的轨道半径r=

3

gR2T2

4π2

．

点评：本题研究同步卫星的轨道半径是常用思路：万有引力等于向心力，但由地球半径R，表面重力加速度g，研究地球的质量比较隐含，要善于挖掘隐含条件．

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（1）月球表面的重力加速度g_月．
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（2009?海淀区二模）（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想测出所处位置的重力加速度和高度，于是他们做了如下实验．
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图1所示．用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放石块，使石块开始在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．由此可计算出所处位置的重力加速度g=

；
②若已知地球半径为R，海平面的重力加速度为g₀，由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=

．（用测量出的物理量和已知量表示）

（2）实验室有一个螺线管电阻值约为60Ω，其绕制螺线管的金属丝的电阻率为ρ．某同学采用如下方法测量螺线管两接线柱之间金属丝的长度，请按要求完成下列问题．
①使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径d=

m．
②用电流表和电压表测量螺线管的电阻，提供的实验器材实物如图3所示：
A．直流电流表（量程0～50mA，内阻约10Ω）；
B．直流电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
C．直流电源（电动势4V，内阻可不计）；
D．滑动变阻器（总阻值10Ω，最大电流1A）；
E．开关一个，导线若干条．
为了比较准确地测量金属丝的电阻，要求测量多组数据，在所给的实物图中画出连接导线．
③若电压表的读数为U，电流表的读数为I，金属丝直径为d，金属丝的电阻率为ρ，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度的计算式为l=

（08年南昌市一模）（8分）某一颗地球同步通讯卫星定点在O^。经线的正上方。试求赤道上，卫星通讯信号能覆盖的经度范围。已知地球半径为R，地球表的重力加速度为，地球的自转周期为T。

（1）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想测出所处位置的重力加速度和高度，于是他们做了如下实验．
①用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图1所示．用随身携带的钢卷尺测出悬点到石块中心的长度L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放石块，使石块开始在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t．由此可计算出所处位置的重力加速度g=______；
②若已知地球半径为R，海平面的重力加速度为g₀，由此计算出他们在山峰上所处位置的高度h=______．（用测量出的物理量和已知量表示）

（2）实验室有一个螺线管电阻值约为60Ω，其绕制螺线管的金属丝的电阻率为ρ．某同学采用如下方法测量螺线管两接线柱之间金属丝的长度，请按要求完成下列问题．
①使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图2所示，金属丝的直径d=______m．
②用电流表和电压表测量螺线管的电阻，提供的实验器材实物如图3所示：
A．直流电流表（量程0～50mA，内阻约10Ω）；
B．直流电压表（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
C．直流电源（电动势4V，内阻可不计）；
D．滑动变阻器（总阻值10Ω，最大电流1A）；
E．开关一个，导线若干条．
为了比较准确地测量金属丝的电阻，要求测量多组数据，在所给的实物图中画出连接导线．
③若电压表的读数为U，电流表的读数为I，金属丝直径为d，金属丝的电阻率为ρ，则由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度的计算式为l=______．

某一颗地球同步通讯卫星定点在O^。经线的正上方。试求赤道上，卫星通讯信号能覆盖的经度范围。已知地球半径为R，地球表的重力加速度为，地球的自转周期为T。