题目内容
【题目】2016年8月16日凌晨,被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅,这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信,构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。如图所示,“墨子号”卫星的工作高度约为500km,在轨道上绕地区做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为s,与地球中心连线扫过的角度为β(弧度),引力常量为G,则下列关于“墨子号”的说法正确的是
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A. 向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
B. 周期为![]()
C. 质量为![]()
D. 线速度大于第一宇宙速度
【答案】B
【解析】试题分析:已知该太空电站经过时间
(t小于太空电站运行的周期),它运动的弧长为s,它与地球中心连线扫过的角度为
(弧度),根据线速度和角速度定义可求得太空站的线速度和角速度,然后根据
可求得轨道半径;根据万有引力提供向心力求求得地球的质量.
人类第一台太空电站在地球的同步轨道上绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,则有
,得
,可知卫星的轨道半径越大,速率越小,第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,故“墨子号”在轨道上运行的速度小于地球的第一宇宙速度,A错误;环绕周期为
,B正确;“墨子号”绕地球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,即
,联立解得地球的质量为
,不能求出“墨子号”的质量,C错误;由
得:加速度
,则知“墨子号”的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度,D错误.
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