（10分）已知地球自轉(zhuǎn)周期T,地球半徑為R，地球表面重力加速度為g,請(qǐng)使用上述已知量導(dǎo)出地球同步衛(wèi)星距離地面的高度h的表達(dá)式，并說(shuō)明同步衛(wèi)星的軌道特點(diǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)方向。
；同步衛(wèi)星的軌道在赤道面上；同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同．

試題分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力及在地球表面萬(wàn)有引力等于重力， 設(shè)地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，地球同步衛(wèi)星到地面的高度為h，地球同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)同步衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力提供向心力得
在地球表面上引力等于重力：
以上兩式聯(lián)立解得：地球同步衛(wèi)星離地面的高度
由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式可知：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值．它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，所以同步衛(wèi)星必定于赤道上空，其軌道必在赤道面上，運(yùn)轉(zhuǎn)方向和地球自轉(zhuǎn)方向相同．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上。飛船上備有以下器材：
A．秒表一只B．質(zhì)量為m的物體一個(gè)
C．彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)D．天平一架（帶砝碼）
宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求得該星球的半徑R及質(zhì)量M，已知引力常量為G
（1）繞行時(shí)需測(cè)量的物理量為 __，選用的器材是 _________（填序號(hào)）
（2）著陸后需測(cè)量的物理量為_(kāi)______，選用的器材是 ________（填序號(hào)）
（3）利用測(cè)得的物理量寫(xiě)出半徑R= _________，質(zhì)量M=________

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

“嫦娥三號(hào)”探月工程將在今年下半年完成．假設(shè)月球半徑為，月球表面的重力加速度為．飛船沿距月球表面高度為3的圓形軌道Ⅰ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的點(diǎn)，點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道Ⅱ的近月點(diǎn)再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是
A．飛船在軌道Ⅲ上的運(yùn)行速率
B．飛船在軌道Ⅰ繞月球運(yùn)動(dòng)一周所需的時(shí)間為
C．飛船在點(diǎn)點(diǎn)火變軌后，動(dòng)能增大
D．飛船在Ⅱ軌道上由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能增大

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

若假定“神舟九號(hào)”飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它離地球表面的高度為h，運(yùn)行周期為T(mén)，地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，由此可推知地球的第一宇宙速度為（ ）
A．B．
C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

我國(guó)第五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是一顆地球同步軌道衛(wèi) 星．如圖所示， 假若第五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星先沿橢圓軌道Ⅰ飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處 由橢圓軌道Ⅰ變軌進(jìn)入地球同步圓軌道Ⅱ．下列說(shuō)法正確的是
A．衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)的速度大于7.9km/s
B．衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ上的P點(diǎn)處加速進(jìn)入軌道Ⅱ
C．衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)不受地球引力作用
D．衛(wèi)星在軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)的向心加速度比在赤道上相對(duì)地球靜止的物體
的向心加速度小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

中國(guó)某顆數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星“天鏈一號(hào)０１星”2011年x月x日23時(shí)35分在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。中國(guó)航天器有了天上數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”。 25分鐘后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來(lái)數(shù)據(jù)表明，衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定的飛行軌道。若“天鏈一號(hào)０１星”沿圓形軌道繞地球飛行的半徑為R，國(guó)際空間站沿圓形軌道繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，且.根據(jù)以上信息可以確定
A．國(guó)際空間站的加速度比“天鏈一號(hào)０１星”大
B．國(guó)際空間站的線(xiàn)速度比“天鏈一號(hào)０１星”大
C．國(guó)際空間站的周期比“天鏈一號(hào)０１星”長(zhǎng)
D．國(guó)際空間站的角速度比“天鏈一號(hào)０１星”小

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

質(zhì)量為m的衛(wèi)星離地面R0處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球的半徑也為R0，地面的重力加速度為g，引力常數(shù)G，求：（1）地球的質(zhì)量； （2）衛(wèi)星的線(xiàn)速度大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

設(shè)地球表面的重力加速度為g0，則在地球表面上空h＝R(R是地球半徑)處的重力加速度g＝______g0。若有一衛(wèi)星處于h＝R的軌道上，則它繞地球旋轉(zhuǎn)的角速度＝______。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行，根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知：
A．太陽(yáng)位于木星運(yùn)行軌道的中心
B．火星和木星繞太陽(yáng)運(yùn)行速度的大小始終相等
C．火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長(zhǎng)軸之比的立方
D．相同時(shí)間內(nèi),火星與太陽(yáng)連線(xiàn)掃過(guò)的面積等于木星與太陽(yáng)連線(xiàn)掃過(guò)的面積

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