题目内容

关于人造卫星,下列说法中正确的是(已知地球半径为6370km)(  )
A、运行的轨道半径越大,线速度也越大B、运行的速率可能等于8.3 km/sC、运行的轨道半径越大,周期越大D、运行的周期可能等于80 min
分析:该人造地球卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
=m
4π2
T2
r
,得到v=
GM
r
T=2π
r3
GM
,由此可知,运行的轨道半径r越大,线速度v越小,周期T越大,当轨道半径r最小等于地球半径R时,v最大为地球的第一宇宙速度v1=7.9km/s,当轨道半径r最小等于地球半径R时,T最小为T=84min,即所有圆轨道运动的卫星的速度都要小于7.9km/s,周期都要大于84min.
解答:解:A、根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
,得v=
GM
r
,由此可知,运行的轨道半径r越大,线速度v越小,故A错误.
B、因为v=
GM
r
,当轨道半径r最小等于地球半径R时,v最大为地球的第一宇宙速度v1=7.9km/s,即所有圆轨道运动的卫星的速度都要小于7.9km/s,故B错误.
C、根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r
,得T=2π
r3
GM
,由此可知,运行的轨道半径r越大,周期T越大,故C正确.
D、因为T=2π
r3
GM
,当轨道半径r最小等于地球半径R时,T最小为T=84min,即所有圆轨道运动的卫星的周期都要大于84min,故D错误.
故选:C.
点评:本题主要考查万有引力提供向心力这个关系,要能够根据题目的要求选择确当的向心力的表达式,并且能推导出线速度、周期与轨道半径的关系.
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