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        1. 已知地球半徑為R,一只靜止在赤道上空的熱氣球(不計氣球離地高度)繞地心運動的角速度為ω0,在距地面h高處圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星,設熱氣球的質量為m,人造地球衛(wèi)星的質量為m1 ,而地球質量M和萬有引力常量G未知。根據(jù)上述條件,有一位同學列出了以下兩個式子:

          對熱氣球有:GmM/R 2=mω02R    

          對人造衛(wèi)星有:Gm1M/(R+h)2=m1ω2(R+h)

          進而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運行的角速度ω.你認為該同學的解法是否正確?若認為正確,請求出結果;若認為錯誤,請說明理由,并補充一個條件后,再求出ω.

           

           

          【答案】

          錯誤

          【解析】錯誤,熱氣球受到浮力和重力共同作用而處于靜止。

          方法(1):設地球表面物體重力加速度g:   

          Gm1M/(R+h)2=m1ω2(R+h)

          解得:(或

          方法(2):設第一宇宙速度v1      

          Gm1M/(R+h)2=m1ω2(R+h)

          解得:

          本題考查天體運動知識,熱氣球受到浮力和重力共同作用而處于靜止,不是重力完全充當向心力,所以不能用GmM/R 2=mω02R  

           

          練習冊系列答案
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          科目:高中物理 來源: 題型:

          已知地球半徑為R,一物體處在地球表面所受萬有引力大小為F,當該物體處在離地面高為2R時,所受萬有引力大小為( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          已知地球半徑為R,一只靜止在赤道上空的熱氣球(不計氣球離地高度)繞地心運動的角速度為ω0,在距地面高度為h的圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星.設地球質量為M,熱氣球的質量為m,人造地球衛(wèi)星的質量為m1,為了計算衛(wèi)星繞地球運動的角速度ω,(地球表面的重力加速度為g萬有引力恒量G不能作為已知量).某同學進行了如下計算.
          解:設地球質量為M,熱氣球質量為m,人造衛(wèi)星質量為m1
          對熱氣球有:G
          mM
          R2
          =m
          ω
          2
          0
          R
          對人造衛(wèi)星有:G
          m1M
          (R+h)2
          =m1
          ω
          2
           
          (R+h)

          聯(lián)立上兩式解得衛(wèi)星角速度:
          你認為該同學的解法是否正確?若認為正確,請求出結果,若認為錯誤,求出正確的ω.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          已知地球半徑為R,一物體在地球表面受到的受萬有引力為F;當物體距地面的高度為R時,所受萬有引力為( 。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          已知地球半徑為R,一只靜止在赤道上空的熱氣球(不計氣球離地高度)繞地心運動的角速度為ω0,在距地面h高處圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星,設地球質量為M,熱氣球的質量為m,人造地球衛(wèi)星的質量為m1,根據(jù)上述條件,有一位同學列出了以下兩個方程:
          對熱氣球有:GmM/R 2=mω02R    對人造衛(wèi)星有:Gm1M/(R+h)2=m1ω2(R+h)
          進而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運行的角速度ω.你認為該同學的解法是否正確?若認為正確,請求出結果;若認為錯誤,請補充一個條件后,再求出ω.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          已知地球半徑為R,一質量為m的衛(wèi)星在地面上稱得的重量為G0.現(xiàn)將該衛(wèi)星發(fā)射到離地面高度等于地球半徑的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動.則該衛(wèi)星在軌道上運行過程中( 。

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