离开地面多少高度才能使火箭受到的地球引力为在海平面时受到的地球引力的一半?在这个高度上,重力加速度g′为多少?(地球半径R、海平面的重力加速度g均已知)

问题描述:

离开地面多少高度才能使火箭受到的地球引力为在海平面时受到的地球引力的一半?在这个高度上,重力加速度g′为多少?(地球半径R、海平面的重力加速度g均已知)

由万有引力定律得:
海平面上有:F=

GMm
R2

高处有:
1
2
F=
GMm
r2

解得:r=
2
R,则卫星距地面的高度为:h=r-R=(
2
-1)R;
在海平面上,有:mg=F
高处有:mg′=
1
2
F
则得:g′=
1
2
g

答:离开地面(
2
−1)
R高度才能使火箭受到的地球引力为在海平面时受到的地球引力的一半,在这个高度上,重力加速度g′为
1
2
g.
答案解析:根据万有引力定律,分别对地面和高处列式,即可求出火箭距地面的高度;由重力等于万有引力,列式求解重力加速度g′.
考试点:万有引力定律及其应用.
知识点:本题关键要掌握万有引力定律,知道考虑地球自转时重力等于万有引力,即可列式解题.