已知某星球的質量是地球質量的81倍,半徑是地球半徑的9倍.在地球上發射一顆衛星,其第一宇宙速度爲7.9km/s,則在某星

題目:

已知某星球的質量是地球質量的81倍,半徑是地球半徑的9倍.在地球上發射一顆衛星,其第一宇宙速度爲7.9km/s,則在某星球上發射一顆人造衛星,其發射速度最小是多少?

解答:

設地球質量爲M1,半徑爲R1;某星球的質量爲M2,半徑爲R2
    由萬有引力定律得:G
Mm
R 2=m
v 2

    可得:v =

GM 

故地球和該星球第一宇宙速度之比爲:
v1
v2=

M1•R2
R1•M2=

9
81=
1
3
則在該星球上發射人造衛星速度至少爲:v2=3v1=23.7km/s
答:在該星球上發射一顆人造衛星,其發射速度最小是23.7km/s.

試題解析:

建立模型:衛星繞地球做勻速圓周運動,地球對衛星的萬有引力提供向心力.推廣到其他球星.根據此模型,利用比例法求星球上發射人造衛星最小發射速度.

名師點評:

本題考點: 第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.
考點點評: 本題是衛星類型問題,關鍵是要建立物理模型,運用萬有引力定律和向心力知識,加上數學變換來求解.

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