题目内容
2009年2月11日，俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空约805km处发生碰撞．这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件．碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境．假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（ ）A．甲的运行周期一定比乙的长
B．甲距地面的高度一定比乙的高
C．甲的向心力一定比乙的小
D．甲的加速度一定比乙的大
【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：B、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
由于甲的运行速率比乙的大，根据①式，可以知道甲的轨道半径较小，故B错；
A、由公式②可知甲的周期小故A错；
C、由于未知两碎片的质量，无法判断向心力的大小，故C错；
D、碎片的加速度是指引力加速度，由③式，可知甲的加速度比乙大，故D对；
故选D．
点评：题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论；同时要注意卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径一一对应．
解答：解：B、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=
①T=
=2π ②a=
③由于甲的运行速率比乙的大，根据①式，可以知道甲的轨道半径较小，故B错；
A、由公式②可知甲的周期小故A错；
C、由于未知两碎片的质量，无法判断向心力的大小，故C错；
D、碎片的加速度是指引力加速度，由③式，可知甲的加速度比乙大，故D对；
故选D．
点评：题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论；同时要注意卫星的线速度、角速度、周期与轨道半径一一对应．
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| A、甲的运行周期一定比乙的长 | B、甲距地面的高度一定比乙的低 | C、甲的加速度一定比乙的小 | D、甲的向心力一定比乙的大 |