已知地球表面处的重力加速度为g,地球的半径为R,地球自转的周期为T,求:地球同步卫星到地面的高度.

问题描述:

已知地球表面处的重力加速度为g,地球的半径为R,地球自转的周期为T,求:地球同步卫星到地面的高度.

设地球质量为M,卫星质量为m,地球同步卫星到地面的高度为h,则
同步卫星所受万有引力等于向心力:G

Mm
(R+h)2
=m
2(R+h)
T2

在地球表面上引力等于重力:G
Mm
R2
=mg

故地球同步卫星离地面的高度h=
3
gR2T2
4π2
-R
答:地球同步卫星到地面的高度为
3
gR2T2
4π2
-R.
答案解析:地球同步卫星公转周期等于地球自转的周期,根据万有引力提供向心力及在地球表面万有引力等于重力,列式即可解题.
考试点:同步卫星.
知识点:本题要知道万有引力提供向心力,在地球表面万有引力等于重力,难度不大,属于基础题.