题目内容

2006年2月10日,中国航天局将如图所示的标志确定为中国月球探测工程形象标志.它以中国书法的笔触,抽象地勾勒出一轮明月,一双脚印踏在其上,象征着月球探测的终极梦想.若中国月球探测器绕月球做圆周运动,假如探测器的线速度增大到原来的2倍,探测器仍做圆周运动,则(  )
分析:根据根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=ma=m(
2π
T
)2r
,解出线速度、角速度、向心加速度、周期与半径的关系,然后根据线速度的变化,推导出半径的变化,再根据半径的变化,推导加速度、加速度、周期的变化.
解答:解:根据万有引力提供向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=ma=m(
2π
T
)2r

解得:v2=
GM
r
----------①
ω=
GM
r 3
------------②
a=
GM 
r2
------------③
T=2π
r3
GM
----------④
A、由①式v2=
GM
r
可知,线速度增大到原来的2倍,则轨道半径减小到原来的
1
4
,故A正确.
B、由②式ω=
GM
r 3
,轨道半径减小到原来的
1
4
,则角速度增大到原来的8倍.故B错误.
C、由③式a=
GM 
r2
,轨道半径减小到原来的
1
4
,则向心加速度增大到原来的16倍.故C错误.
D、由④式T=2π
r3
GM
可知,轨道半径减小到原来的
1
4
,则周期减小到原来的
1
8
.故D正确.
故选AD.
点评:本题主要考查万有引力提供向心力这个关系,根据题意能够熟练的选用恰当的向心力的表达式是解题关键.
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