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高中三年级物理

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    已知地球半径为R,地球自转周期为T,同步卫星离地面的高度为H,万有引力恒量为G,则同步卫星绕地球运动的线速度为_____________,地球的质量为_____________。
    本题信息:2011年上海模拟题物理填空题难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “已知地球半径为R,地球自转周期为T,同步卫星离地面的高度为H,万有引力恒量为G,则同步卫星绕地球运动的线速度为_____________,地球的质量为_____________。” 主要考查您对

计算天体质量与密度

地球同步卫星

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  • 地球同步卫星

计算天体质量与密度:

1、用万有引力定律求天体的质量:通过观天体卫星运动的周期T和轨道半径r或天体表面的重力加速度g和天体的半径R,就可以求出天体的质量M。
2、用万有引力定律计算天体的平均密度:通过观测天体表面运动卫星的周期T,就可以求出天体的密度ρ。


 计算天体质量与密度:

1、用万有引力定律求天体的质量:通过观天体卫星运动的周期T和轨道半径r或天体表面的重力加速度g和天体的半径R,就可以求出天体的质量M。以地球的质量的计算为例
①若已知月球绕地球做匀速圆周运动的周期T和半径r,根据:
得:
②若已知月球绕地球做匀速圆周运动的线速度v和半径r,根据:
得:
③若已知月球绕地球做匀速圆周运动的线速度v和周期T,根据:
得:
④若已知地球的半径R和地球表面的重力加速度g,根据:
得:——此式通常被称为黄金代换式。
2、用万有引力定律计算天体的平均密度:通过观测天体表面运动卫星的周期T,就可以求出天体的密度ρ。
天体球体积:V=;天体密度:(由r指球体半径,R指轨道半径,当R=r时,)。


知识点拨:
科学真是迷人.地球、太阳等天体的质量是多少?天平无法测量.但在我们学习了万有引力定律之后,我们便可以通过它来"称量".求天体质量和密度方法:在地面附近万有引力近似等于物体的重力.由于地球的自转,因而地球表面上的物体随地球自转时需要向心力.所以重力实际上只是万有引力的一个分力,另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力,这个分力与万有引力相比很小忽略不计,可近似认为万有引力等于物体的重力。

地球同步卫星:

所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的,这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上,且绕地球运动的周期等于地球的自转周期,即T=24h=86400s,离地面高度=3.6×107m。同步卫星的轨道一定在赤道平面内,并且只有一条,所有同步卫星都在这条轨道上,以大小相同的线速度,角速度和周期运行着,运动方向与地球自转方向相同。


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