题目内容
【题目】设地球的自转角速度为ω0,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动,轨道半径为r,且r<5R,飞行方向与地球的自转方向相同,在某时刻,该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方,则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为(地球同步卫星轨道半径约为6R)( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】试题人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,根据牛顿运动定律求解卫星的角速度.卫星绕地球做匀速圆周运动,建筑物随地球自转做匀速圆周运动,当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时,卫星再次出现在建筑物上空.
人造卫星绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力根据题意有:得:①,又因为在地球表面,物体受到的重力等于万有引力,得,代入①得,以地面为参照物,卫星再次出现在建筑物上方时,建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即:,解得,D正确.
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