Question

【题目】地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，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；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v．若三者质量相等，则（ ）
A.F1=F2＞F3
B.a1=a2=g＞a3
C.v1=v2=v＞v3
D.ω1=ω3＜ω2

Answer 1

【答案】D
【解析】解：A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3

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F1＜F2 ，故A错误；

B、由选项A的分析知道向心力F1＜F2 ，故由牛顿第二定律，可知a1＜a2，故B错误；

C、由A选项的分析知道向心力F1＜F2 ，根据向心力公式F=m ，由于m、R一定，故v1＜v2，故C错误；

D、同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π 可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据ω= ，有ω1=ω3＜ω2，故D正确；

故选D．