Question

【题目】地球赤道上有一物体随地球自转，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)，所受的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球的同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3；地球表面的重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则(　　)

A. F1＝F2>F3

B. g＝a2>a3>a1

C. v1＝v2＝v>v3

D. ω1＝ω3<ω2

Answer 1

【答案】BD

【解析】A、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,因为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;
B、卫星1和卫星3周期相等,则角速度相等，而加速度 ,则 ,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据知半径越大，加速度a越小，所以 ；对于近地卫星来说 所以g＝a2>a3>a1，故B正确；

C、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，根据 ,则 ,卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,根据 ,知轨道半径越大,线速度越小，所以 ，所以速度为 ，故C错

D、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据 ，知半径越大， 就越小，所以 ，所以ω1＝ω3<ω2，故D正确；