专题 卫星中的超重和失重 课后练习

卫星中的超重和失重课后练习

主讲教师：张老师北京汇文中学物理教研组长特级教师

题一：关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题，下列说法中正确的是（）

A．在发射过程中向上加速时产生超重现象

B．在降落过程中向下减速时产生超重现象

C．进入轨道时做匀速圆周运动，产生失重现象

D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的

题二：一颗人造地球卫星在离地面高度等于地球半径的圆形轨道上运行，已知地球的第一宇宙速度是v1＝7.9 km/s ，问：

（1）这颗卫星运行的线速度多大？

（2）它绕地球运动的向心加速度多大？

（3）质量为1 kg的仪器放在卫星内的平台上，仪器的重力多大？它对平台的压力多大？

卫星中的超重和失重

课后练习参考答案

题一：ABC

详解：超、失重是一种表象，是从重力和弹力的大小关系而定义的．当向上加速时超重，向下减速时（a方向向上）也超重，故A、B正确．卫星做匀速圆周运动时，万有引力完全提供向心力，卫星及卫星内的物体皆处于完全失重状态，故C正确．失重的原因是重力（或万有引力）使物体产生了向心加速度，故D错．

题二：（1）5.6 km / s（2）2.45 m / s 2（3）2.45N 0

详解：（1）卫星近地运行时，有：G Mm

R2＝m

v21

R卫星离地高度为R时，有：

G Mm

4R2＝m

v22

2R，从而可得v2＝5.6 km/s.

（2）卫星离地高度为R时，有：G Mm

4R2＝m a ；靠近地面时，有：G

Mm

R2＝m g ，从而可得a＝g/4＝2.45 m/s

2.

（3）在卫星内，仪器的重力就是地球对它的吸引力，则：G ′＝mg ′＝ma ＝2.45 N；由于卫星内仪器的重力充当向心力，仪器处于完全失重状态，所以仪器对平台的压力为零．