题目内容
15.有两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星a、b,已知它们的质量相同,a的轨道离地面的高度大于b的轨道离地面的高度.下列说法正确的是( )A. | a卫星的线速度一定大于b卫星的线速度 | |
B. | a卫星的角速度一定大于b卫星的角速度 | |
C. | a卫星的加速度一定大于b卫星的加速度 | |
D. | a卫星的机械能一定大于b卫星的机械能 |
分析 卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供圆周运动向心力,并由此分析向心加速度等描述圆周运动的物理量与半径的关系并由此展开分析即可.
解答 解:A、根据万有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$,得:$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$,卫星a半径大于卫星b的半径,故线速度小于b的线速度,故A错误;
B、根据$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m{ω}^{2}r$,得:$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,卫星a半径大于卫星b的半径,故角速度小于b的角速度,故B错误;
C、根据万有引力提供圆周运动向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=ma$,可得向心加速度a=$G\frac{M}{{r}^{2}}$知,半径大的向心加速度小,卫星a半径大于卫星b的半径,故向心加速度小于b的向心速度,故C错误.
D、根据将卫星从低轨道进入高轨道,火箭要点火加速做功,且它们的质量相同,则a卫星的机械能一定大于b卫星的机械能,故D正确;
故选:D
点评 本题主要抓住万有引力提供圆周运动向心力并由此根据半径关系判定描述圆周运动物理量的大小关系,掌握卫星在轨道上加速或减速会引起轨道高度的变化,这是正确解决本题的关键.
练习册系列答案
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5.如图所示,两楔形物块A、B两部分靠在一起,接触面光滑,物块B放置在地面上,物块A上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,A、B两物块均保持静止.则( )
A. | 绳子的拉力不为零 | B. | 地面受的压力大于物块B的重力 | ||
C. | 物块B受到地面的摩擦力水平向右 | D. | 物块B受到地面的摩擦力水平向左 |
7.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了巨大的贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( )
A. | 牛顿最早指出“力不是维持物体运动的原因” | |
B. | 开普勒提出了“日心说”,从而发现了行星运动的规律 | |
C. | 卡文迪许通过实验测出了“静电力常量” | |
D. | 伽利略通过斜面实验结合逻辑推理的方法对“自由落体运动”进行了系统的研究 |