22.(12分)如图所示,A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h,已知地球半径为R,地球自转角速度为?0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.
(1)求卫星B的运行周期;
(2)如果卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,它们再一次相距最近?
A h O B 参考答案
?01.C 2.C 3.D 4.AD 5.C 6.ACD 7.C 8.CD 9.ABC 10.D 11.AD 12.B 2Mm?G2R0GM?g0R0②4?R2?G313. 14.
h?(15.3:1;9:1;9:2 16.19.解析:(1)不正确
将②式代入①式,得mg?1)R?1.92?104km3N?ma rT?2?g0R022Rg?2.0?104s3?2
-R 17.
v2T218.h(h?
?sMMmv2g?G由 G,得:v??m022R0?r(R0?r)R0g0R0 R0?rh3T42h20.解析:⑴月球表面的重力加速度;g?2 ⑵月球的质量. M= 462Gπtt
21.解析:土星对探测器的引力提供探测器运行的向心力:
tGMm4?2T? 探测器运行的周期: ?m(R?h)22n(R?h)T4?2n2(R?h)33?n2(R?h)3得土星的质量为:M? 土星的平均密度:?? 223GtGtR22.解析:(1)设地球质量为M,卫星质量为m,根据万有引力和牛顿运动定律,有:
GMmMm2?2G?mg 在地球表面有:?m()(R?h)R2TB(R?h)2(R?h)3联立得:TB?2?
R2g(2)它们再一次相距最近时,一定是B比A多转了一圈,有:(?B??0)t?2? 其中?B?2? 得:t?TB2?Rg??03(R?h)2