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(2011?惠州三模)假如一作圆周运动的人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍,仍作圆周运动,则( )
分析:人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,角速度减小,线速度减小,由数学知识分析线速度和向心力的变化.根据公式F=
,地球提供的向心力将减少到原来的
.根据上述B和C中给出的公式,推导出卫星线速度公式来分析线速度的变化.
GMm |
r2 |
1 |
4 |
解答:解:A、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,角速度减小,根据公式v=ωr,则卫星运动的线速度将小于原来的2倍.故A错误.
B、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,线速度减小,根据公式F=
,则卫星所需的向心力将小于原来的
.故B错误.
C、根据公式F=
,地球质量M,卫星质量m不变,当r变为2r时,向心力F变为原来的
.故C正确.
D、根据B和C中给出的公式得到:v=
,r变为2r,则v变为原来的
倍.故D正确.
故选CD
B、人造地球卫星的轨道半径增大到原来2倍时,线速度减小,根据公式F=
mv2 |
r |
1 |
2 |
C、根据公式F=
GMm |
r2 |
1 |
4 |
D、根据B和C中给出的公式得到:v=
|
| ||
2 |
故选CD
点评:本题要应用控制变量法来理解物理量之间的关系,要注意卫星的线速度、角速度等描述运动的物理量都会随半径的变化而变化.
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