高中物理高手请进!关于万有引力的问题~1同步卫星是什么?有什么特点?近地卫星是什么?有什么特点?什么情况下重力等于万有引力?黄金代换什么情况下才可以用?

Question

高中物理高手请进!关于万有引力的问题~1
同步卫星是什么?有什么特点?近地卫星是什么?有什么特点?什么情况下重力等于万有引力?黄金代换什么情况下才可以用?

Answer 1

1,人造卫星绕地球的周期和地球的自转同步称为同步卫星,它相对于地球静止于赤道上空．从地面上看,卫星保持不动,故也称静止卫星；从地球之外看,卫星与地球共同转动,角速度与地球自转角速度相同,故称地球同步卫星． 若把三颗同步卫星,相隔120°均匀分布,卫星的直线电波将能覆盖全球有人居住的绝大部分区域（除两极以外）,可构成全球通讯网．
2,在高中物理中同步卫星,近地卫星容易混淆,但是始终抓住下面这两点便不会错 近地卫星：转动半径＝地球半径 同步卫星:转动角速度＝地球自转角速度 近地卫星是指轨道在地球表面附近的卫星,计算时轨道半径可近似取地球半径（这一点很重要） 同步卫星是指运动周期与地球自转周期相等的卫星,故称为与地球自转同步,叫同步卫星；由于周期相等的原因,卫星总在赤道上空、相对地面静止
近地卫星的数据特点
①轨道半径r≈R（R为地球的半径）；运行速度v=√（GM）∕R=√gR=7.9km∕s,是所有卫星的最大绕行速度； ②运行的周期为T=85min,是所有卫星最小周期； ③向心加速度a=g=9.8m∕（s^2）,是所有卫星的最大加速度.
3,在理想天体前提下,物体在天体表面的重力大小等于天体对物体的万有引力大小.设天体表面一个物体质量为m,天体质量为M,g为天体表面的重力加速度,R为天体半径.GMm/(R^2)=mg 消去等式两边的m得到：GM=gR^2 该式称为“黄金代换”.其中G为万有引力常量,R为天体半径,M为天体质量,g为天体表面的重力加速度.需要注意的是,黄金代换只适用于不自转或自转很慢的天体,因为在这些天体的表面可以认为万有引力完全提供重力.在自转很快的天体表面万有引力要提供重力和向心力,所以GMm/(R^2)=mg不成立,黄金代换不适用.黄金代换在高考简答题中不可直接运用,必须写出原始公式GMm/(R^2)=mg再写出GM=gR^2.