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月球环绕地球运动的轨道半径约为地球半径的60倍,其运行周期约为27天.现应用开普勒定律计算:在赤道平面内离地面多高时,人造地球卫星可随地球一起转动,就像其停留在天空中不动一样.若两颗人造卫星绕地球做圆周运动,周期之比为1∶8,则它们轨道半径之比是多少?(已知R=6.4×103 km)
3.63×104 km 1∶4
月球和人造地球卫星都在环绕地球运转,根据开普勒第三定律,它们运行轨道的半径的三次方跟圆周运动周期的二次方的比值都是相等的.设人造地球卫星运动的半径为R,周期为T=1天,根据开普勒第三定律有:=k,同理设月球轨道半径为R′,周期为T′,也有=k
由以上两式可得
R==6.67R
在赤道平面内离地面高度
H=R-R=6.67R-R=5.67R
=5.67×6.4×103 km=3.63×104 km.
由开普勒第三定律:
又因为T1∶T2=1∶8,解得R1∶R2=1∶4.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G,有关同步卫星,下列表述正确的是(   )
A.卫星距地面的高度为B.卫星运行时受到的向心力大小为
C.卫星的运行速度大于第一宇宙速度D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d,已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。地面处和矿井底部的重力加速度大小之比为
A.B.C.D.1

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

人类发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点,轨道2、3相切于P点,如右图。关于这颗卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时,以下说法正确的是
A.卫星在三个轨道运动的周期关系是:T1<T3<T2
B.卫星在轨道3上的角速度大于在轨道1上的角速度
C.卫星在轨道1上经过Q点时的动能小于它在轨道2上经过Q点时的动能
D.卫星在轨道2上运动时的机械能可能等于它在轨道3上运动时的机械能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

1990年5月,紫金山天文台将他们发现的第2 752号小行星命名为吴健雄星,该小行星的半径为16 km.若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度与地球相同.已知地球半径R=6 400 km,地球表面重力加速度为g.这个小行星表面的重力加速度为(  ).
A.400 gB.gC.20 gD.g

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示是行星m绕恒星M运动情况示意图,下列说法正确的是 (  ).
A.速度最大点是A点
B.速度最小点是C点
C.m从A到B做减速运动
D.m从B到A做减速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

己知地球半径为R,地面处的重力加速度为g,一颗距离地面高度为2R的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,下列关于卫星运动的说法正确的是(  )
A.线速度大小为B.角速度为
C.加速度大小为gD.周期为6π

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

2012年12月27日,我国自行研制的“北斗导航卫星系统”(BDS)正式组网投入商用。2012年9月采用一箭双星的方式发射了该系统中的两颗轨道半径均为21332km的“北斗-M5”和“北斗M-6”卫星,其轨道如图所示。关于这两颗卫星,下列说法正确的是(  )
A.两颗卫星的向心加速度大小相同
B.两颗卫星速度大小均大于7.9km/s
C.北斗-M6的轨道平面必经过地心
D.北斗-M5的运行周期大于北斗-M6运行周期

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

设北斗导航系统中的地球同步卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。下列说法正确的是(   )
A.同步卫星运动的周期为
B.同步卫星运行的线速度为
C.同步轨道处的重力加速度为
D.地球的平均密度为

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