地球同步卫星离地心的距离为r,运行速度为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则a1a2=______,v1v2=______.

问题描述:

地球同步卫星离地心的距离为r,运行速度为v1,加速度为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R,则

a1
a2
=______,
v1
v2
=______.

因为同步卫星的周期等于地球自转的周期,所以角速度相等,根据a=rω2得:

a1
a2
=
r
R

根据万有引力提供向心力有:G
Mm
r2
=m
v2
r

解得:v=
GM
r

则:
v1
v2
=
R
r

故答案为:
r
R
R
r

答案解析:同步卫星的周期与地球的自转周期相同,根据a=rω2得出同步卫星和随地球自转物体的向心加速度之比,根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度与同步卫星的速度之比.
考试点:同步卫星.
知识点:解决本题的关键知道同步卫星和随地球自转的物体角速度相等,同步卫星以及贴近地球表面运行的卫星靠万有引力提供向心力.