题目内容
已知某星球半径为R,若宇航员随登陆舱登陆该星球后,在此星球表面某处以速度
竖直向上抛出一个小球,小球能上升的最大高度为H,则(不考虑地球自转的影响)。
(1)此星球表面的重力加速度
(2)试根据以上条件推导第一宇宙速度v1的表达式;
(3)若在登陆前,宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动,运行轨道距离星球表面高度为h,求卫星的运行周期T。
【答案】
(1)
(2)
(3)![]()
【解析】(1)依题意,易得,该星球表面的重力加速度为
① (2分)
(2)地球第一宇宙速度即卫星环绕地球的最大运行速度,设卫星的质量为m,地球的质量为M
在地球表面附近满足
得
② (2分)
卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力
③ (2分)
由①②③式,得到
(1分)
(2)对卫星分析
,得到
④ (2分)
联立①②④解得
(1分)
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