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2023年北京海淀区二模物理试题详细解析版(计算题第1题)

文化教育佚名2023-09-17

计算题第1题截图如下:

分析与解答:

(1)根据物体在地球表面所受的重力等于万有引力,有:

mg=GMm/R^2,进而得出,地球的质量M的表达式为:

M=gR^2/G

(2)质量为m在的卫星的在地球表面的环绕速度等于第一宇宙速度,那么,

在地球表面万有引力提供向心力,得到:

GMm/R^2=mv^2/R,再结合第一问的结果,我们可以得到:


来源: www.ws46.com

当然,在计算时,也可以由在地球表面,重力提供向心力。

mg=mv^2/R

直接得出:

以上即为第一宇宙速度的数值。

(3)在地球表面,还是由万有引力提供向心力,我们可以得到:

GMm/R^2=mR*4Π^2/T^2

再结合地球的密度

ρ=M/(4/3*Π*R^3)

以上两式结合,可以得到:

ρ*T^2=3Π/G

本题主要考查在地球表面的万有引力提供向心力的知识点,以及在地球表面万有引力近似等于重力,并且,第一宇宙速度等于在地球表面运行的卫星的环绕线速度。

另外,我们也知道,第一宇宙速度是最小的卫星发射速度,是最大的卫星环绕速度。

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