高考物理万有引力定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析.pdfVIP

高考物理万有引力定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)含解析

一、高中物理精讲专题测试万有引力定律的应用

1．a、bab

两颗卫星均在赤道正上方绕地球做匀速圆周运动，为近地卫星，卫星离地面高

3RRg

度为，己知地球半径为，表面的重力加速度为，试求：

（1）a、b两颗卫星周期分别是多少？

（2）a、b两颗卫星速度之比是多少？

（3--

）若某吋刻两卫星正好同时通过赤道同点的正上方，则至少经过多长时间两卫星相距

最远？

RR8R

2

16

（1），（2）2；

【答案】速度之比为

gg7g

【解析】

【分析】根据近地卫星重力等于万有引力求得地球质量，然后根据万有引力做向心力求得

；

运动周期；卫星做匀速圆周运动，根据万有引力做向心力求得两颗卫星速度之比由根据

相距最远时相差半个圆周求解；

FF

1，

解：（）卫星做匀速圆周运动，

引向

Mm

对地面上的物体由黄金代换式Gmg

R2

GMm42

a卫星mR

R2T2

a

R

解得T2

ag

GMm42

b卫星m·4R

(4R)2T2

b

R

解得T16

bg

（2）FF，

卫星做匀速圆周运动，

引向

GMmmv2

a卫星a

R2R

GM

解得v

aR

Mmv2

b卫星b卫星Gm

(4R)24R

GM

解得v

b4R

V

所以a2

V

b

22

（3）

最远的条件

TT

ab

8R

解得t

7g

2．由三颗星体构成的系统，忽略其他星体对它们的影响，存在着一种运动形式：三颗星体

在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角形的三个顶点上，绕某一共同的圆心O

在三角形所在的平面内做角速度相同的圆周运动（图示为A、B、C三颗星体质量不相同时

A