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题目
题型:不详难度:来源:
牛顿曾经认为:熟了的苹果离开苹果树后不一定做自由落体运动,在地球赤道上的苹果树,当其高度为某一个值时,苹果脱离苹果树后可以相对苹果树静止而不下落.经过一番运算后他终于给出了答案.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球的自转周期为T,则:
(1)牛顿的“苹果树”的高度为______;
(2)牛顿的“苹果树”的“苹果”脱离果树后运动的线速度为______.(用题目中的已知量表示)
答案
(1)离树的苹果相当于地球同步卫星,设苹果质量为m,离地高度为h,根据万有引力提供向心力
G
Mm
(R+h)2
=m(
T
2(R+h)①
在地球表面,质量为m的物体重力约等于万有引力,
mg=G
Mm
R2
,所以有g=G
M
R2
   ②
由以上两式可得,h=
gT2
2
-R
(2)苹果做匀速圆周运动,线速度可由定义式得出v=
2π(R+h)
T

故答案为(1)
gT2
2
-R;(2)v=
2π(R+h)
T
核心考点
试题【牛顿曾经认为:熟了的苹果离开苹果树后不一定做自由落体运动,在地球赤道上的苹果树,当其高度为某一个值时,苹果脱离苹果树后可以相对苹果树静止而不下落.经过一番运算后】;主要考察你对近地卫星和同步卫星等知识点的理解。[详细]
举一反三
2007年9月14日,日本成功发射了月球探测卫星“月亮女神”,其环月轨道高度为100km;10月24日中国成功发射了月球探测卫星“嫦娥一号”,其环月轨道高度为200km.下列说法中正确是(  )
A.“月亮女神”的速度小于“嫦娥一号”的速度
B.“月亮女神”的周期小于“嫦娥一号”的周期
C.“月亮女神”的加速度小于“嫦娥一号”的加速度
D.以上说法都不正确
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在圆轨道上运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R.地面上的重力加速度为g,则(  )
A.卫星运动的速度为


2Rg
B.卫星运动的加速度为
1
2
g
C.卫星运动的周期为


2R
g
D.卫星的动能为
1
4
mRg
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目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗,大大提高了导航服务质量,这些卫星(  )
A.环绕地球运行可以不在同一条轨道上
B.运行角速度相同
C.运行速度大小相等,且都大于7.9km/s
D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等
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设地球的质量为M,半径为R,其自转角速度为ω,则地球上空的同步卫星离地面的高度是(  )
A.


GM
ω3
-R
B.
3
GM
ω2

-R
C.2RD.
3GM

ω2
-R
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某人造卫星运动的轨道可近似看作是以地心为中心的圆.由于阻力作用,人造卫星到地心的距离从r1慢慢变到r2,用El、E2分别表示卫星在这两个轨道上的机械能,则(  )
A.r1<r2,E1<E2B.r1>r2,E1<E2
C.r1>r2,E1>E2D.r1<r2,E1>E2
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