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(10 分)地球质量为M、半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.
(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式;
(2)若已知第一宇宙速度的大小v="7.9" km/s,地球半径R=6.4×103 km,万有引力常量G=6.7×10-11 N·m2/kg2,求地球质量(结果保留两位有效数字).
(1)v=
(2)M=5.9×1024  kg
(1)由万有引力提供向心力,得=,
依题意知当r=R时,速度v称为第一宇宙速度,得v=.
(2)由上式,得M=,将v、R、G代入得地球质量M=5.9×1024  kg
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

自1957年前苏联第一颗人造卫星上天后,迄今人类向太空发射的航天器已经超过4000枚.它们进入轨道后,有的因失去时效而报废,有的因出现故障而失灵,但都仍旧在太空漫游,形成了大量的太空垃圾.在太阳活动期,地球大气会受太阳风的影响而扩张,使一些原本在大气层外绕地球飞行的太空垃圾被大气包围,从而开始向地面下落.大部分太空垃圾在落地前已经燃烧成灰烬,但体积较大的太空垃圾则会落到地面上,对人类造成危害.太空垃圾下落的原因是(  )
A.大气的扩张使垃圾受到的万有引力增大而导致下落
B.太空垃圾在燃烧过程中质量不断减小,根据牛顿第二运动定律,向心加速度不断增大,由此导致下落
C.太空垃圾在大气阻力作用下速度减小,做圆运动所需的向心力将小于实际的万有引力,过大的万有引力将垃圾拉向了地面
D.太空垃圾的上表面受到的大气压力大于其下表面受到的大气压力,这种压力差将它推向地面

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于地球的第一宇宙速度,下列说法中正确的是(     )
A.它是人造地球卫星环绕地球运转的最小速度
B.它是近地圆行轨道上人造卫星的运行速度
C.它是能使卫星进入近地轨道最小发射速度
D.它是能使卫星进入轨道的最大发射速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

三种宇宙速度分别是7.9km/s,11.2km/s,16.7km/s,则表明
A.物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是7.9km/s
B.物体绕地球做匀速圆周运动的最小速度是11.2km/s
C.物体绕地球做匀速圆周运动的最大速度是7.9km/s
D.物体绕太阳转动的最大速度是7.9km/s

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设地球半径为R,地球表面重力加速度为g,地球自转周期为T,自转角速度为ω,地球质量为M,地球的第一宇宙速度为v1,同步卫星离地球表面的高度为h,万有引力常量为G,则同步卫星的线速度大小v是
A.
B.R
C.v1
D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

若取地球的第一宇宙速度为8 km/s,某行星的质量是地球质量的6倍,半径是地球的1.5倍则这行星的第一宇宙速度为__________.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

真空中均匀带电金属球壳D,半径为R,如图所示.一质量为m带电量为+q的粒子绕球壳运动,运动轨迹为一椭圆,运动周期为T,“近地点”A恰好在球壳表面附近,“远地点”B到球面的距离为d.带电粒子的运动不影响球壳表面的电荷分布,静电力常量为k,不计万有引力.求:
(1)球壳的带电量Q;
(2)带电粒子在球壳表面的速度多大时能飞出球壳的电场?
(3)带电粒子在球壳表面时具有的电势能.(设带电粒子在离球壳无限远处电势能为0)
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

探月热方兴未艾,我国研制的月球卫星 “嫦娥三号”于2013年12月14日成功登月。假设“嫦娥三号”在地球表面的重力为G1,重力加速度为g,在月球表面的重力为G2,地球与月球均视为均匀球体,其半径分别为R1、R2。则
A.月球表面的重力加速度为
B.月面附近卫星与地面附近卫星的速度之比为
C.月球与地球的质量之比为
D.“嫦娥三号”环绕月球面运动的周期为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

已知某星球的质量为M,星球半径为R,表面的重力加速度为g,引力常量为G,则该星球的第一宇宙速度可表达为    (       )
A.B.C.D.

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