Question

3．人造地球同步衛(wèi)星是一種特殊的人造衛(wèi)星，簡稱同步衛(wèi)星，一般多用于通訊，它相對地面靜止，猶如懸掛在地球正上空一樣．設(shè)地球的半徑為R，自轉(zhuǎn)的周期度為T，地面附近的重力加速度為g．求：同步衛(wèi)星離地球表面的高度．

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力及在地球表面萬有引力等于重力，列式即可解題．

解答 解：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，則
同步衛(wèi)星所受萬有引力等于向心力：G$\frac{Mm}{（R+h）^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}（R+h）}{{T}^{2}}$
在地球表面上引力等于重力：$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=mg
故地球同步衛(wèi)星離地面的高度h=$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$-R
答：同步衛(wèi)星離地球表面的高度$\root{3}{\frac{g{R}^{2}{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$-R．

點評 本題要知道萬有引力提供向心力，在地球表面萬有引力等于重力，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．