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(2011?开封二模)北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航,定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均围绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的AB两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列判断中错误的是(  )
分析:根据万有引力提供向心力,以及黄金代换式GM=gR2,可以解出卫星的加速度大小.
卫星1加速后将做离心运动,卫星2减速会做近心运动,它们均会离开原来的圆轨道.
根据万有引力提供向心力求出卫星的角速度,然后通过转过的角度求出时间.
卫星在运动的过程中万有引力与速度方向垂直,不做功.
解答:解:A、根据万有引力提供向心力:
GMm
r2
=ma,
解得:a=
GM
r2

GM
R2
=g ②
由①②解得卫星的加速度:a=
gR2
r2
,故A正确.
B、卫星1加速后万有引力不够提供向心力,做离心运动,会离开原来的圆轨道,同样卫星2减速会做近心运动,所以两卫星一定不在同一轨道上,不可能相遇,故B错误.
C、根据万有引力提供向心力
GMm
r2
=mrω 2,ω=
GM
r3
=
gR2
r3
,所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间t=
π
3
ω
=
πr
3R
r
g
,故C正确.
D、卫星在运动的过程中万有引力与速度方向垂直,不做功,故D正确.
故选:B
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力
GMm
r2
=ma,以及黄金代换式GM=gR2,把要求解的物理量先表示出来即可.
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