题目内容
【题目】地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所需的向心力为,向心加速度为
,线速度为
,角速度为
;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所需的向心力为
,向心加速度为
,线速度为
,角速度为
;地球同步卫星所需的向心力为
,向心加速度为
,线速度为
,角速度为
。设三者质量相等,则( )
A. =
>
B.
=
>
C.
=
>
D.
>
=
【答案】D
【解析】
题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.
根据题意三者质量相等,轨道半径,物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故
,故A错误;由选项A的分析知道向心力
,故由牛顿第二定律,可知
,故B错误;由A选项的分析知道向心力
,根据向心力公式
,由于m、R一定,故
,故C错误;同步卫星与地球自转同步,故
,根据周期公式
,可知卫星轨道半径越大,周期越大,故
,再根据
,有
,故D正确;故选D。
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