(2009•北京)已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响.
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解题思路:(1)第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度,重力等于万有引力,引力等于向心力,列式求解;

(2)根据万有引力提供向心力即可求解.

(1)设卫星的质量为m,地球的质量为M,

在地球表面附近满足

G

Mm

R2=mg

得GM=R2g ①

卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力m

v21

R=G

Mm

R2 ②

①式代入②式,得到v1=

Rg

故第一宇宙速度v1的表达式为v1=

Rg.

(2)卫星受到的万有引力为F=G

Mm

(R+h)2=

mgR2

(R+h)2③

由牛顿第二定律F=m

4π2

T2(R+h)④

③、④联立解得T=

R

(R+h)3

g

故卫星的运行周期T为

R

(R+h)3

g.

点评:

本题考点: 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度;牛顿第二定律;万有引力定律及其应用;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.

考点点评: 卫星所受的万有引力等于向心力、地面附近引力等于重力是卫星类问题必须要考虑的问题,本题根据这两个关系即可列式求解!