已知火星表面附近的重力加速度为g,火星半径为R,火星自转周期为T.万有引力常量为G.求:

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  • 解题思路:根据已知量,地球表面的物体受到的重力等于万有引力列出等式,

    地球的同步卫星的万有引力提供向心力,可以求出地球同步卫星的高度.

    (1)设质量为m的卫星绕火星表面飞行速度为v,万有引力提供向心力

    [GmM

    R2=m

    v2/R]①

    又由于[GmM

    R2=mg ②

    得v=

    gR

    (2)其同步卫星的周期等于其自转周期T

    则对其同步卫星有:

    GmM

    (R+h)2=m

    4π2

    T2(R+h) ③

    联立②③解得:h=

    3

    gR2T2

    4π2/]-R

    答:(1)火星上卫星的第一宇宙速度是

    gR;

    (2)火星的同步卫星距行星表面的高度

    3

    gR2T2

    4π2

    -R.

    点评:

    本题考点: 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.

    考点点评: 解答此题要清楚地球表面的物体受到的重力等于万有引力,地球的同步卫星的万有引力提供向心力.

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