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14.我国自2007年开始建设“北斗卫星”导航系统以来,截止2011年4月,已陆续发射了八颗卫星,其中,代号为北斗M的卫星进入高度为2.15×104km的运转轨道,其余七颗均进入了高度为3.6×104km的地球同步轨道,地球的半径为6.4×103km,地球表面的重力加速度为10m/s2.关于这些卫星,下列说法中正确的是(  )
A.导航系统中的“北斗卫星”,绕地球运行速度均小于4km/s
B.北斗M卫星绕地球运行的向心力比其它七颗同步卫星绕地球运行的向心力大
C.七颗同步卫星受到地球的引力和角速度均相同
D.某颗同步卫星的向心加速度与其静止在赤道上的物体的向心加速度大小相同

分析 第一宇宙速度是指卫星绕地球附近做匀速圆周运动的速度,是卫星最大的运行速度.卫星都由地球的万有引力提供向心力,根据万有引力定律和向心力公式得到角速度表达式,再比较其大小.引力由万有引力定律F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$分析大小;同步卫星的特点:处于赤道正上方,相对于地球静止,角速度与地球自转的角速度相同,由v=ωr比较同步卫星的向心加速度与静止在赤道上的物体的向心加速度大小.

解答 解:A、第一宇宙速度是卫星紧贴地面运动时的速度为:v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$=7.9km/s,
北斗M的卫星进入高度为2.15×104km的运转轨道,轨道半径为:r=h+R=2.79×104km>4R,
根据v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,所以导航系统中的“北斗卫星”,绕地球运行速度小于4km/s,故A正确;
B、向心力F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$,不知道北斗M卫星与其它七颗同步卫星的质量关系,所以无法向心力大小关系,故B错误;
C、七颗同步卫星角速度均相同,卫星受到的都地球的万有引力,由F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$知,由于卫星的质量关系未知,无法比较引力大小.故C错误.
D、同步卫星与静止在赤道上的物体具有相同的角速度和周期,
根据a=ω2r得同步卫星的向心加速度大于静止在赤道上的物体的向心加速度,故D错误
故选:A.

点评 本题考查了万有引力提供向心力,第一宇宙速度,线速度、角速度与轨道半径的关系,同步卫星的特点.比较两物体的线速度,角速度、周期与半径的关系只要找准相同的物理量就能顺利解决此类题目.

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