Question

9.11恐怖事件發(fā)生后，美國為了找到本．拉登的藏身地點，使用了先進的偵察衛(wèi)星．據(jù)報道：美國將多顆最先進的KH-11、KH-12“鎖眼”系列照相偵察衛(wèi)星調集到中亞地區(qū)上空．“鎖眼”系列照相偵察衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運動，近地點265km（指衛(wèi)星距地面最近距離），遠地點650km（指衛(wèi)星距地面最遠距離），質量為13.6t～18.2t． 這些照相偵察衛(wèi)星上裝有先進的CCD數(shù)字照相機，能夠分辨出地面上0.1m大小的目標，并自動地將照片傳給地面接收站及指揮中心．
有開普勒定律知道：如果衛(wèi)星繞地球做圓周運動的圓軌道半徑跟橢圓軌道的半長軸相等，那么，衛(wèi)星沿圓軌道運動的周期跟衛(wèi)星沿橢圓軌道運動的周期相同．
請你由上述數(shù)據(jù)估算這些“鎖眼”系列照相偵察衛(wèi)星繞地球運動的周期．要求一位有效數(shù)字．地球的半徑為R=6400km，取g=10m/s²．

Answer 1

分析：衛(wèi)星沿圓軌道運動的周期跟衛(wèi)星沿橢圓軌道運動的周期相同，可以使用萬有引力定律與地球表面的重力等于萬有引力兩個公式求解．

解答：解：衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運動，
半徑：r=(

265+650

2

+6400)km=6857.5km  
又：

GMm

R2

=mg   

GMm

R2

=

m4π2r

T2

            
聯(lián)立解得：T=

2πr

R

?

r g

≈6×103 s
答：偵察衛(wèi)星繞地球運動的周期6×10³s

點評：該題考查萬有引力的一般應用，解題的關鍵是地球表面的重力等于萬有引力．屬于簡單題．