人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)(設(shè)為勻速圓周運(yùn)動(dòng))時(shí),既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能(引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星與地球共有的,簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星所具有的)。設(shè)地球的質(zhì)量為M,以衛(wèi)星離地還需無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)的引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星在距離地心為r處時(shí)的引力勢(shì)能為(G為萬(wàn)有引力常量)。
   (1)試證明:在大氣層外任一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對(duì)值恰好等于其動(dòng)能。
   (2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造行星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度,用v2表示。用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.試寫出第二宇宙速度的表達(dá)式。
    (3)設(shè)第一宇宙速度為v1,證明:。
解:(1)設(shè)衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v,地球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星的質(zhì)量為m。有萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力:  所以,人造衛(wèi)星的動(dòng)能:  衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢(shì)能為:  所以衛(wèi)星具有的機(jī)械能為: 所以: (2)設(shè)物體在地于表面的速度為v2,當(dāng)它脫離地球引力時(shí),此時(shí)速度為零,由機(jī)械能守恒定律得: 得: (3)第一宇宙速度即為繞地球表面運(yùn)行的速度,故有: 所以有:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?如皋市模擬)人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時(shí),既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能(引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星與地球共有的,簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星所具有的).設(shè)地球的質(zhì)量為M,以衛(wèi)星離地?zé)o限遠(yuǎn)處時(shí)的引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星在距離地心為r處時(shí)的引力勢(shì)能為Ep=-
GMm
r
(G為萬(wàn)有引力常量).
(1)試證明:在大氣層外任一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對(duì)值恰好等于其動(dòng)能.
(2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度,用v2表示.用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.試寫出第二宇宙速度的表達(dá)式.
(3)設(shè)第一宇宙速度為v1,證明:v2=
2
v1

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人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時(shí),既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能(引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星與地球共有的,簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星所具有的).設(shè)地球的質(zhì)量為M,以衛(wèi)星離地還需無(wú)限遠(yuǎn)處時(shí)的引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星在距離地心為r處時(shí)的引力勢(shì)能為Ep=-
GMmr
(G為萬(wàn)有引力常量).
(1)試證明:在大氣層外任一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對(duì)值恰好等于其動(dòng)能.
(2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度.用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.試寫出第二宇宙速度的表達(dá)式.

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氫原子中的電子繞原子核旋轉(zhuǎn)和人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)相比較(不計(jì)空氣阻力)(  )

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   (2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造行星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度,用v2表示。用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.試寫出第二宇宙速度的表達(dá)式。

    (3)設(shè)第一宇宙速度為v1,證明:。

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