地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据和过程.
问题描述:
地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据和过程.
答
因为卫星绕地球表面附近做圆周运动,所以可认为其轨道半径是地球的半径R.
由万有引力提供卫星做圆周运动的向心力得:G
=mMm R2
v2 R
得第一宇宙速度:v=
GM R
答:第一宇宙速度的计算式为v=
GM R
答案解析:绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,可认为其轨道半径是地球的半径R,可利用万有引力提供它做圆周运动的向心力来进行求解.
考试点:万有引力定律及其应用;第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.
知识点:万有引力提供卫星做圆周运动的向心力是解决这类题目的突破口,找出需要的数据列万有引力定律提供向心力公式即可.