题目内容
关于卫星的说法中正确的是( )A.绕地球做匀速圆周运动的卫星的运行速度可能达到10km/s
B.同步卫星运行经过广州正上空
C.离地面高为R(R为地球半径)处的卫星运行速度为
D.发射卫星的速度可能达到10km/s
【答案】分析:根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可.
解答:解:A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F向
F=G
F向=m
=mω2r=m(
)2r
因而
G
=m
=mω2r=m(
)2r=ma
解得
v=
①
T=
=2π
②
a=
③
由①式可知,卫星在近地轨道线速度是圆轨道速度的最大值,等于第一宇宙速度,为7.9km/s,故A错误;
B、同步卫星,万有引力提供向心力,与地球自转同步,故轨道平面与赤道平面重合,故B错误;
C、地球表面重力加速度公式
g=
④
由①④两式得到
v=
当r=2R时,有v=
,故C正确;
D、在地面发射卫星的速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s时,卫星沿椭圆轨道运动,故D正确;
故选CD.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,以及重力加速度的表达式,先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式,再进行讨论.
解答:解:A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F向
F=G
F向=m
因而
G
解得
v=
T=
a=
由①式可知,卫星在近地轨道线速度是圆轨道速度的最大值,等于第一宇宙速度,为7.9km/s,故A错误;
B、同步卫星,万有引力提供向心力,与地球自转同步,故轨道平面与赤道平面重合,故B错误;
C、地球表面重力加速度公式
g=
由①④两式得到
v=
当r=2R时,有v=
D、在地面发射卫星的速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s时,卫星沿椭圆轨道运动,故D正确;
故选CD.
点评:本题关键抓住万有引力提供向心力,以及重力加速度的表达式,先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式,再进行讨论.
练习册系列答案
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甲、乙两颗人造地球卫星围绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比m1:m2=1:2,它们圆周运动的轨道半径之比为r1:r2=1:2,下列关于卫星的说法中正确的是( )
| A.它们的线速度之比 |
| B.它们的运行周期之比 |
| C.它们向心加速度大小之比a1:a2= 4:1 |
| D.它们向心力大小之比F1:F2= 4:1 |