题目内容
2.北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的覆盖全球的导航系统,可在全球范围内为各类用户提供可靠的定位、导航服务.北斗卫星导航系统的空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,这些卫星的轨道均可以近似看成圆轨道,若轨道半径用r表示,则下列说法正确的是( )| A. | 卫星运行的角速度?与$\sqrt{r}$成反比 | B. | 卫星运行的线速度V与$\sqrt{r}$成正比 | ||
| C. | 卫星的向心加速度a与r2成反比 | D. | 卫星运行的周期T与$\root{3}{{r}^{2}}$成正比 |
分析 卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解出线速度、角速度、周期和向心加速度的表达式进行分析即可.
解答 解:卫星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω2r=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}r$
解得:
a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$ ①
v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$ ②
ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$ ③
T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$ ④
A、根据③式,卫星运行的角速度ω与r${\;}^{-\frac{3}{2}}$成正比,故A错误;
B、根据②式,卫星运行的线速度V与$\sqrt{r}$成反比,故B错误;
C、根据①式,卫星的向心加速度a与r2成反比,故C正确;
D、根据④式,卫星运行的周期T与$\sqrt{{r}^{3}}$成正比,故D错误;
故选:C.
点评 本题关键是明确卫星的动力学原理,然后根据牛顿第二定律列式求解出线速度、角速度、周期、加速度的表达式进行分析,基础题目.
练习册系列答案
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12.历史上首先正确认识力和运动的关系,推翻“力是维持物体运动的原因”的物理学家是( )
| A. | 阿基米德 | B. | 牛顿 | C. | 伽利略 | D. | 托里拆利 |
10.
如图所示,半径为R的半球形容器固定在水平面上,一质量为m的小球(可视为质点)由静止开始自容器边缘上的A点滑下,经过最低点B时,它对容器的正压力为FN.已知重力加速度为g,则小球自A滑到B的过程中摩擦力对其所做的功为( )
| A. | $\frac{1}{2}$R(FN-mg) | B. | $\frac{1}{2}$R(3mg-FN) | C. | $\frac{1}{2}$R(FN-3mg) | D. | $\frac{1}{2}$R(FN-2mg) |
11.
如图所示,两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜AC面上,单色光a垂直AB入射,穿过三棱镜后a、b两束单色光互相平行,已知三棱镜顶角∠CAB小于45°,则( )
| A. | a光的频率高 | B. | b光的频率高 | ||
| C. | a光穿过三棱镜的时间短 | D. | b光穿过三棱镜的时间短 |