设地球质量为m,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,问:当人造卫星离海平面3R时,它所受到的地球引力是在地面时的多少倍?

问题描述:

设地球质量为m,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,问:当人造卫星离海平面3R时,它所受到的地球引力是在地面时的多少倍?

距海平面3R的卫星轨道半径r=4R,根据万有引力有:
在地球表面的万有引力F=G

mm′
R2

距海平面3R处所受万有引力F′=G
mm′
r2
=G
mm′
(4R)2
=
1
16
G
mm′
R2
=
1
16
F

即卫星所受地球引力是在地面时的
1
16

答:当人造卫星离海平面3R时,它所受到的地球引力是在地面时的
1
16
倍.
答案解析:地球表面重力与万有引力相等,距海平面3R的卫星轨道半径为4R,据万有引力公式计算即可.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
知识点:本题考查万有引力定律,知道卫星距海平面3R时,卫星的轨道半径为4R.属于基础题不难.