题目内容

20.据报道,2020年前我国将发射8颗海洋系列卫星,包括4颗海洋水色卫星,2颗海洋动力环境卫星和2颗海陆雷达卫星,以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西沙群岛全部岛屿附近海域的监测.设海陆雷达卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的n倍,下列说法正确的是(  )
A.在相同时间内,海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积相等
B.在相同时间内,海陆雷达卫星到地心的连线扫过的面积与海洋动力环境卫星到地心的连线扫过的面积之比为$\sqrt{n}$:l
C.海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为$\sqrt{n}$:l
D.海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为 n2:1

分析 万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律列式比较线速度、周期、向心加速度的大小的表达式,由此可以判断各个选项

解答 解:由万有引力提供向心力:$G\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mrω2=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=ma   可得$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$,v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$  a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$
AB、卫星到地心的连线扫过的面积为S=$\frac{ωt}{2π}$πr2=$\frac{ωt}{2}{r}^{2}$=$\frac{\sqrt{GMr}}{2}$t,则A错误,B正确
C、由 v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$ 可得海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星线速度之比为1:$\sqrt{n}$,则C错误
D、由  a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$可得海陆雷达卫星与海洋动力环境卫星向心加速度之比为 1:n2则D错误
故选:B

点评 决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,并能根据题意结合向心力的几种不同的表达形式,选择恰当的向心力的表达式.

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