某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径R的3倍,已知地面附近的重力加速度为g,引力常量为G,求这颗人造地球卫星的向心加速度和周期.
问题描述:
某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径R的3倍,已知地面附近的重力加速度为g,引力常量为G,求这颗人造地球卫星的向心加速度和周期.
答
设地球的质量为M,人造地球卫星的质量为m,由万有引力定律有
=maGMm (3R)2
地面附近有:mg=
GMm R2
两式联立解得这颗人造地球卫星的向心加速度为:a=
g. 1 9
由公式a=(
)2•3R 2π T
解得人造地球卫星的周期为T=6π
3R g
答:这颗人造地球卫星的向心加速度为:a=
g. 周期为T=6π1 9
.
3R g
答案解析:地面附近有:mg=GMmR2,将该公式与万有引力提供卫星的向心力的动力学公式结合,即可求得结果.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
知识点:该题中,万有引力提供向心力,在地面附近有:mg=GMmR2 的应用是解题的重要公式.