已知地球半径为R,一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω
,一颗人造地球卫星的圆形轨道距地面高度为h,地球质量、热气球质量和人造地球卫星和质量分别用M、m和m
1表示,M、m、m
1及引力常量G为未知量,根据上述条件,有位同学列出经下一两个式子:对热气球有
,对人造地球卫星有
.该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运行的角速度ω.你认为这个同学的解法是否正确?若认为正确,请算出结果,若认为不正确,请说明理由,并补充一个条件后,再求出ω(要求分三次补充不同的条件求解).
考点分析:
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如图所示,A是地球的同步卫星.另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω
o,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.
(1)求卫星B的运行周期.
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近?
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已知万有引力常量为G,地球半径为R,同步卫星距地面的高度为h,地球的自转周期T,地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件,提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法:地球赤道表面的物体随地球作圆周运动,由牛顿运动定律有
又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有
由以上两式得:
(1)请判断上面的结果是否正确,并说明理由.如不正确,请给出正确的解法和结果.
(2)由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).
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两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:3,两行星半径之比为3:1,则:
(1)两行星密度之比为多少?
(2)两行星表面处重力加速度之比为多少?
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人们通过对月相的观测发现,当月球恰好是上弦月时,如图甲所示,人们的视线方向与太阳光照射月球的方向正好是垂直的,测出地球与太阳的连线和地球与月球的连线之间的夹角为θ.当月球正好是满月时,如图乙所示,太阳、地球、月球大致在一条直线上且地球在太阳和月球之间,这时人们看到的月球和在白天看到的太阳一样大(从物体两端引出的光线在人眼光心处所成的夹角叫做视角,物体在视网膜上所成像的大小决定于视角).已知嫦娥飞船贴近月球表面做匀速圆周运动的周期为T,月球表面的重力加速度为g
月,试估算太阳的半径.
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中国赴南极考察船“雪龙”号,从上海港口出发一路向南,经赤道到达南极.某同学设想在考察船“雪龙”号上做一些简单的实验,来探究地球的平均密度:当“雪龙”号停泊在赤道时,用弹簧秤测量一个钩码的重力,记下弹簧秤的读数为F
1;当“雪龙”号到达南极后,仍用弹簧秤测量同一个钩码的重力,记下弹簧秤的读数为F
2.设地球的自转周期为T,不考虑地球两极与赤道的半径差异,请根据探索实验的设想,写出地球平均密度的表达式.(已知引力常量为G)
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