已知地球半径R,地面附近重力加速度g,在距离地面高为h的圆形轨道上的卫星做匀速率圆周运动的线速度v和周期T.(用R、g、h来表示)

问题描述:

已知地球半径R,地面附近重力加速度g,在距离地面高为h的圆形轨道上的卫星做匀速率圆周运动的线速度v和周期T.(用R、g、h来表示)

在地面附近有:G

Mm
R2
=mg…①
在离地面h高处轨道上有:G
Mm
(R+h)2
=m
v2
R+h
…②
由 ①②联立得:v=
gR2
R+h

根据万有引力提供向心力:G
Mm
(R+h)2
=m
4π2
T2
(R+h)
…③
由①③得:T=2π
(R+h)3
R2g

答:卫星做匀速率圆周运动的线速度为
gR2
R+h
,周期为
(R+h)3
R2g

答案解析:(1)在地球表面,重力提供向心力,在任意轨道,万有引力提供向心力,联立方程即可求解;
(2)根据向心力周期公式即可求解.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.

知识点:该题考查了万有引力公式及向心力基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题.