题目内容
(2011?潮州二模)地球同步通信卫星和月球都看做绕地球做匀速圆周运动,其圆周运动的向心力分别为F1、F2; 圆周运动速率分别为v1、v2; 向心加速度分别为a1、a2,则( )
分析:根据万有引力提供向心力,计算出向心力、速率和向心加速度的表达式进行讨论.
解答:解:A、对于地球卫星,万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F向
F=G
F向=m
=mω2r=m(
)2r
因而
G
=m
=mω2r=m(
)2r=ma
解得
F向=
v=
ω=
T=
=2π
a=
根据F=G
,由于月球是天体,质量远大于同步卫星质量,半径相差没有这么明显,故F1<F2,故A正确;
B、由于同步卫星的公转周期小于月球的公转周期,根据T=2π
,可知同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径,即
r1<r2
根据v=
,v1>v2,故B错误;
C、根据a=
,a1>a2,故B错误;
D、根据v=
,v1>v2>
=7.9km/s,故D正确;
故选AD.
F=F向
F=G
Mm |
r2 |
F向=m
v2 |
r |
2π |
T |
因而
G
Mm |
r2 |
v2 |
r |
2π |
T |
解得
F向=
4π2r |
T2 |
v=
|
ω=
|
T=
2πr |
v |
|
a=
GM |
r2 |
根据F=G
Mm |
r2 |
B、由于同步卫星的公转周期小于月球的公转周期,根据T=2π
|
r1<r2
根据v=
|
C、根据a=
GM |
r2 |
D、根据v=
|
|
故选AD.
点评:本题关键根据卫星的万有引力定律提供向心力,求解出周期、线速度和加速度表达式讨论.
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