飛天同學(xué)是一位航天科技愛好者,當(dāng)他從新聞中得知,中國航天科技集團(tuán)公司將在2010年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星--“希望一號(hào)”衛(wèi)星(代號(hào)XW-1)時(shí),他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號(hào)”衛(wèi)星的信息,其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期10.9min.他根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83min,從而斷定此數(shù)據(jù)有誤.
已知地球的半徑R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2.請(qǐng)你通過計(jì)算說明為什么發(fā)射一顆周期小于83min的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的.
【答案】分析:航天器繞地球運(yùn)行,根據(jù)萬有引力提供向心力列出等式表示出運(yùn)行周期.
衛(wèi)星貼地飛行的周期最小,根據(jù)地球表面上所受重力近似等于萬有引力表示出GM進(jìn)行代換求解.
解答:解:設(shè)地球質(zhì)量為M,航天器質(zhì)量為m,航天器繞地球運(yùn)行的軌道半徑為r、周期為T,
根據(jù)萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律有
=
解得T=2π 
由上式可知,軌道半徑越小,周期越。虼,衛(wèi)星貼地飛行(r=R)的周期最小,設(shè)為Tmin,
則Tmin=2π
質(zhì)量為m的物體在地球表面上所受重力近似等于萬有引力,即=mg
因此有 GM=gR2 
聯(lián)立解得:Tmin=2π=5024a=83.7min 
因繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星最小周期為83.7min,所以發(fā)射一顆周期為83min的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的.
點(diǎn)評(píng):運(yùn)用黃金代換式GM=gR2求出問題是考試中常見的方法.
向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用.
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科目:高中物理 來源: 題型:

飛天同學(xué)是一位航天科技愛好者,當(dāng)他從新聞中得知,中國航天科技集團(tuán)公司將在2010年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星--“希望一號(hào)”衛(wèi)星(代號(hào)XW-1)時(shí),他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號(hào)”衛(wèi)星的信息,其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期10.9min.他根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83min,從而斷定此數(shù)據(jù)有誤.
已知地球的半徑R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2.請(qǐng)你通過計(jì)算說明為什么發(fā)射一顆周期小于83min的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(8分)飛天同學(xué)是一位航天科技愛好者,當(dāng)他從新聞中得知,中國航天科技集團(tuán)公司將在2010年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星――“希望一號(hào)”衛(wèi)星(代號(hào)XW-1)時(shí),他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號(hào)”衛(wèi)星的信息,其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期10.9min。他根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83min,從而斷定此數(shù)據(jù)有誤。

已知地球的半徑R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2。請(qǐng)你通過計(jì)算說明為什么發(fā)射一顆周期小于83min的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的。

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科目:高中物理 來源:2014屆北京四中高三上期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(10分)某同學(xué)是一位航天科技愛好者,當(dāng)他從新聞中得知,中國航天科技集團(tuán)公司將在2010年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星——“希望一號(hào)”衛(wèi)星(代號(hào)XW-1)時(shí),他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號(hào)”衛(wèi)星的信息,其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期10.9min。他根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83min,從而斷定此數(shù)據(jù)有誤。

已知地球的半徑R=6.4×106m,地球表面的重力加速度g=10m/s2。請(qǐng)你通過計(jì)算說明為什么發(fā)射一顆周期小于83min的繞地球運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星是不可能的。

 

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

飛天同學(xué)是一位航天科技愛好者,當(dāng)他從新聞中得知,中國航天科技集團(tuán)公司將在2010年底為青少年發(fā)射第一顆科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星--“希望一號(hào)”衛(wèi)星(代號(hào)XW-1)時(shí),他立刻從網(wǎng)上搜索有關(guān)“希望一號(hào)”衛(wèi)星的信息,其中一份資料中給出該衛(wèi)星運(yùn)行周期10.9min.他根據(jù)所學(xué)知識(shí)計(jì)算出繞地衛(wèi)星的周期不可能小于83min,從而斷定此數(shù)據(jù)有誤.
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