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    已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,不考虑地球自转的影响.求:
    (1)推导第一宇宙速度v1的表达式,并计算其数值;
    (2)若地球自转周期T=24h,计算地球同步卫星距离地面的高度h;
    (3)若已知万有引力常量G=6.7×10-11N•m2/kg2,估算地球的平均密度ρ.(以上计算结果保留一位有效数字)
    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “已知地球半径R=6400km,地球表面的重力加速度g=10m/s2,不考虑地球自转的影响.求:(1)推导第一宇宙速度v1的表达式,并计算其数值;(2)若地球自转周期T=2...” 主要考查您对

万有引力定律的其他应用

宇宙速度

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万有引力定律的其他应用:

万有引力定律:(G=6.67×10-11 N·m2/kg2),万有引力定律在天文学中的应用:
1、计算天体的质量和密度;
2、人造地球卫星、地球同步卫星、近地卫星;
3、发现未知天体;
4、分析重力加速度g随离地面高度h的变化情况;
①物体的重力随地面高度h的变化情况:物体的重力近似地球对物体的吸引力,即近似等于,可见物体的重力随h的增大而减小,由G=mg得g随h的增大而减小。
②在地球表面(忽略地球自转影响):(g为地球表面重力加速度,r为地球半径)。
③当物体位于地面以下时,所受重力也比地面要小,物体越接近地心,重力越小,物体在地心时,其重力为零。
5、双星问题:天文学上把两颗相距比较近,又与其他星体距离比较远的星体叫做双星。双星的间距是一定的,它们绕二者连线上的同一点分别做圆周运动,角速度相等。以下图为例


由以上各式解得:
6、黄金代换公式:GM=gR2


三种宇宙速度:



第一宇宙速度的推导:

(1)因靠近地面时,轨道半径近似等于地球半径R,卫星在轨道处所受的万有引力近似等于卫星在地球表面所受的重力.也就是说重力提供向心力
如果速度小于,那么由于重力比所需的向心力大,导致卫星掉回地面,故这也是最小的发射速度。
(2)第一宇宙速度还可用来导出v=
在卫星同绕地球运行的轨道中,地球半径是最小的轨道半径,可知此速度是最大的绕行速度。
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