Question

物体在地面上受重力160N，将它置于卫星中，当卫星在以加速度a=g2匀加速上升到某高度处，物体与卫星中水平

物体在地面上受重力160N，将它置于卫星中，当卫星在以加速度a=g2匀加速上升到某高度处，物体与卫星中水平支持物相互挤压的力为90N，求此时卫星离地心的距离．（重力加速度g取10m/s2，地球半径R取6.4×103km）

Answer 1

地面重力加速度g=10m/s²，所以可知地面上受重力为160N的物体其质量m=16kg，在卫星上升过程中某位置受到水平支持物的弹力N=90N，重力mg′，合力产生加速度为

g

2

根据牛顿第二定律得：
N-mg′=ma可得该位置的重力加速度：
g′＝

N?ma

m

＝

90?16× 10 2

16

m/s2＝

5

8

m/s2
又据重力和万有引力相等有：
在地面：mg＝

GM

R2

m
卫星所处位置mg′＝

GM

r2

m
所以可得：r＝

GM g′

＝

gR2 g′

＝4R＝2.56×104km
答：此时卫星离地心的距离r=2.56×10⁴km．