已知地球半径为R,一个静止在赤道上空的热气球(不计气球离地高度)绕地心运动的角速度为ω 0 ,一颗人造地球卫星的圆形轨道
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第一个等式不正确,因为热气球静止在空中是因为浮力与重力平衡,它受到地球的引力并不等于它绕地心运动的向心力.

(1)若补充地球表面的重力加速度g,认为热气球受到的万有引力近似等于其重力,

则有

GMm

R 2 =mg

与题中第二个等式联立可得 ω=

R

R+h

g

R+h

(2)若利用同步卫星的高度H有

GM m /

(R+h) 2 = m /

ω 20 (R+h) ,

与题中第二个等式联立可得 ω= ω 0 (

R+H

R+h )

3

2

(3)若利用第一宇宙速度v 1

根据万有引力提供向心力,有

GM m /

R 2 =

m /

v 21

R 与题中第二个等式联立可得 ω= v 1

R

(R+h) 3

答:第一个等式不正确,若补充地球表面的重力加速度g, ω=

R

R+h

g

R+h

若补充同步卫星的高度H, ω= ω 0 (

R+H

R+h )

3

2

若补充第一宇宙速度v 1, ω= v 1

R

(R+h) 3 .

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