有一顆地球衛(wèi)星，繞地球做勻速圓周運(yùn)動衛(wèi)星與地心的距離為地球半徑R0的2倍，衛(wèi)星圓形軌道平面與地球赤道平面重合。衛(wèi)星上的太陽能收集板可以把光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽能收集板的面積為S，在陽光下照射下每單位面積提供的最大電功率為P。已知地球表面重力加速度為g，近似認(rèn)為太陽光是平行光，試估算:

(1)衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的周期;

(2)太陽能收集板在衛(wèi)星繞地球一周的時(shí)間內(nèi)最多轉(zhuǎn)化的電能？

 


解.(1）地球衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律： (1分）

在地球表面有：（1分）

∴  衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動的周期為： （2分）

(2）如圖，當(dāng)衛(wèi)星在陰影區(qū)時(shí)不能接受陽光，據(jù)幾何關(guān)系：∠AOB = ∠COD =    （1分）

∴衛(wèi)星繞地球一周，太陽能收集板工作時(shí)間為：t = T= （1分）

最多轉(zhuǎn)化的電能：  （2分）

 


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球的平均半徑為R=6400km，地球表面的重力加速度為g=9.8m/s2，引力常量為G=6.67×10-11N?m2/kg2
（1）有一顆近地衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)動，試估算其運(yùn)行周期T的平方？
（2）試用地球的平均半徑R、地球表面的重力加速度g、引力常量G導(dǎo)出地球的平均密度的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一只靜止在赤道上空的熱氣球（不計(jì)氣球離地高度）繞地心運(yùn)動的角速度為ω0，在距地面高度為h的圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星．設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球的質(zhì)量為m，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m1，為了計(jì)算衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的角速度ω，（地球表面的重力加速度為g萬有引力恒量G不能作為已知量）．某同學(xué)進(jìn)行了如下計(jì)算．
解：設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球質(zhì)量為m，人造衛(wèi)星質(zhì)量為m1
對熱氣球有：G
mM
R2
=m
ω
2
0
R對人造衛(wèi)星有：G
m1M
(R+h)2
=m1
ω
2
 
(R+h)
聯(lián)立上兩式解得衛(wèi)星角速度：
你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？若認(rèn)為正確，請求出結(jié)果，若認(rèn)為錯(cuò)誤，求出正確的ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

已知地球半徑為R，一只靜止在赤道上空的熱氣球（不計(jì)氣球離地高度）繞地心運(yùn)動的角速度為ω0，在距地面h高處圓形軌道上有一顆人造地球衛(wèi)星，設(shè)地球質(zhì)量為M，熱氣球的質(zhì)量為m，人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量為m1，根據(jù)上述條件，有一位同學(xué)列出了以下兩個(gè)方程：
對熱氣球有：GmM/R 2=mω02R    對人造衛(wèi)星有：Gm1M/（R+h）2=m1ω2（R+h）
進(jìn)而求出了人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度ω．你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？若認(rèn)為正確，請求出結(jié)果；若認(rèn)為錯(cuò)誤，請補(bǔ)充一個(gè)條件后，再求出ω．

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科目：高中物理 來源： 題型：

天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)太陽系外有一顆行星．這顆行星的體積是地球的M倍，質(zhì)量是地球的N倍．已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的周期為T，引力常量為G，則該行星的平均密度為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

從地球上某處以15m/s的初速度水平拋出一物體，經(jīng)2s落地，地球表面的重力加速度g取10m/s2，地球半徑R=6400km，求：
（1）物體拋出處的高度是多少？物體落地點(diǎn)距拋出處的水平距離是多少？速度方向與豎直方向的夾角θ的正切等于多少？
（2）有一顆近地衛(wèi)星繞地球表面運(yùn)動，試估算其周期為多少小時(shí)？
（3）如果地球表面赤道處的物體恰好對地沒有壓力（懸�。�，則此時(shí)地球自轉(zhuǎn)的角速度ω為多少？（該小問用字母表示即可）

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同步練習(xí)冊答案