在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,已知地面上的重力加速度为g,则卫星运动的加速度为______,卫星的动能为______.

问题描述:

在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R,已知地面上的重力加速度为g,则卫星运动的加速度为______,卫星的动能为______.

根据G

Mm
r2
=mg=ma,g=
GM
r2
,卫星距离地心的距离为2R,则轨道上的重力加速度等于表面的重力加速度的
1
4
.轨道上的重力加速度与卫星的加速度相等,所以a=
1
4
g

根据m
1
4
g
=m
v2
2R
,解得EK
1
2
mv2
1
4
mgR

故答案为:
1
4
g
1
4
mgR

答案解析:根据万有引力等于重力,求出重力加速度与半径的关系,从而得出卫星运动的加速度.根据万有引力提供向心力,求出卫星的动能.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
知识点:解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论,知道重力加速度与距离中心天体球心距离的关系.