已知:地球的质量为M,地球同步卫星的轨道半径为R,万有引力常量为G,求:同步卫星的线速度v的表达式.

问题描述:

已知:地球的质量为M,地球同步卫星的轨道半径为R,万有引力常量为G,求:同步卫星的线速度v的表达式.

设卫星质量m,则万有引力为:F=G

Mm
R2

所需要的向心力为:F=m
v2
R

因为F=F
所以G
Mm
R2
=m
v2
R

解得:v=
GM
R

答:同步卫星的线速度v的表达式为v=
GM
R

答案解析:根据万有引力提供向心力G
Mm
R2
=m
v2
R
,列式求解.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
知识点:本题主要考查万有引力等于向心力这个关系,要求能够根据题意选择恰当的向心力的表达式.