(1)G=ma=m=mω2r=mr.
(2)mg=G(物体在天体表面时受到的万有引力等于物体重力),整理可得:gR2=GM,该公式通常被称为黄金代换式.
4.规律:
(1)由G=m得v=,r越大,v越小.
(2)由G=mω2r得ω=,r越大,ω越小.
(3)由G=m2r得T=2π,r越大,T越大.
(4)由G=ma得a=,r越大,a越小.
以上结论可总结为"一定四定,越远越慢".
【例2】 可以发射一颗这样的人造卫星,使其圆轨道( )
A.与地球表面上某一纬线(非赤道)是共面的同心圆
B.与地球表面上某一经线所决定的圆是共面的同心圆
C.与地球表面上的赤道线是共面的同心圆,但卫星相对地面是静止的
D.与地球表面上的赤道线是共面的同心圆,但卫星相对地面是运动的
答案 CD
解析 人造卫星飞行时,由于地球对卫星的引力作为它做圆周运动的向心力,而这个力的方向必定指向圆心,即指向地心,故所有的人造卫星其轨道圆的圆心一定要和地球的中心重合,不能是地轴上(除地心外)的某一点,故选项A是错误的;由于地球同时绕着地轴在自转,所以卫星的轨道平面也不可能和经线所决定的平面共面,所以选项B也是错误的;相对地球表面静止的就是同步卫星,它必须在赤道线平面内,且距地面有确定的高度,而低于或高于该高度的人造卫星也是可以在赤道平面内运动的,不过由于它们的周期和地球自转的周期不相同,就会相对于地面运动.故正确选项为C、D.
天体运动问题解决技巧:
(1)比较围绕同一个中心天体做匀速圆周运动的行星或卫星的v、ω、T、a等物理量的大小时,可考虑口诀"越远越慢"(v、ω、T)、"越远越小"(a).