在地球的圆轨道上运动的人造卫星.它到地球表面的距离等于地球半径R.设在地球表面的重力加速度为g.求:(1)地球的第一宇宙速度 (2)卫星运动的周期题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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在地球的圆轨道上运动的人造卫星，它到地球表面的距离等于地球半径R，设在地球表面的重力加速度为g，
求：（1）地球的第一宇宙速度
（2）卫星运动的周期

（1）

；（2）

试题分析: 解：（1）以第一宇宙速度运行的卫星所受重力提供向心力，设其质量为m

解得

（2）卫星受到的万有引力提供圆周运动所需向心力，设其质量为

在地球表面：

联立解得：

练习册系列答案

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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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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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2013年12月2日凌晨2时17分，“嫦娥三号”由“长征三号乙”运载火箭成功送入太空，经过一系列的调控和变轨，“嫦娥三号”最终顺利降落在月球表面，如图所示．“嫦娥三号”在地月转移轨道调整后进入环月圆形轨道，进一步调整后进入环月椭圆轨道，有关“嫦娥三号”下列说法不正确的是

A．飞船在环绕月球的椭圆轨道上时B处的加速度等于在圆轨道上时B处的加速度

B．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度

C．从轨道上近月点C飞行到月面着陆点D，飞船最后着落过程处于超重状态

D．飞船在环绕月球的圆轨道上B处须点火减速才能进入椭圆轨道

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科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

“重力探矿”是常用的探测石油矿藏的方法之一。其原理可简述如下：如图，P、Q为某地区水平地面上的两点，在P点正下方一球形区域内储藏有石油，假定区域周围岩石均匀分布，密度为

；石油密度远小于

，可将上述球形区域视为空腔。如果没有这一空腔，则该地区重力加速度（正常值）沿竖直方向；当存在空腔时，该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏差。重力加速度在原坚直方向（即PO方向）上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”。为了探寻石油区域的位置和石油储量，常利用P点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为G。

（1）“重力探矿”利用了“割补法”原理：如图所示，在一个半径为R、质量为M的均匀球体中，紧贴球的边缘挖去一个半径为R/2的球形空穴后，剩余的阴影部分对位于球心和空穴中心连线上、与球心相距d的质点m的引力是多大?
（2）设球形空腔体积为V，球心深度为d（远小于地球半径），

=x，利用“割补法”原理：如果将近地表的球形空腔填满密度为

的岩石,则该地区重力加速度便回到正常值.因此,重力加速度反常值可通过填充后的球形区域对Q处物体m产生的附加引力

来计算,式中M是填充岩石后球形区域的质量,求空腔所引起的Q点处的重力加速度反常值

（

在OP方向上的分量）
（3）若在水平地面上半径L的范围内发现：重力加速度反常值在

与

（k>1）（

为常数）之间变化，且重力加速度反常的最大值出现在半为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的，试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。

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