13.某星球表面的重力加速度g=10m/s2,半徑R=6400千米,請用萬有引力定律和向心力公式推導出該星球的第一宇宙速度是多少?

分析 主要應用在地球表面重力和萬有引力相等,衛(wèi)星運動時萬有引力提供圓周運動的向心力,據(jù)此列式求解即可.

解答 解:當衛(wèi)星在地球表面附近運動行時,受地球的萬有引力提供向心力,
即$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=$\frac{m{v}^{2}}{R}$得衛(wèi)星運行速度為:v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$…①
又因為在不考慮地球的自轉(zhuǎn),地球表面的重力和萬有引力相等,故有:mg=$\frac{GMm}{{R}^{2}}$,
所以有:GM=gR2…②
將②代入①可得:第一宇宙速度為:
v1=$\sqrt{gR}$=8×103m/s
答:該星球的第一宇宙速度8×103m/s.

點評 能正確利用萬有引力和重力向心力的關系,并能抓住表達式中的變量和不變量進行討論和計算.

練習冊系列答案
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B.θ1可能小于θ2
C.θ1等于θ2
D.θ1和θ2的大小關系與斜面的傾角α有關系

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B.做曲線運動的物體所受的合外力一定不為零
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