题目内容

12.一颗人造地球卫星在距地球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,运动周期为T,若地球半径为R,则(  )
A.该卫星运行时的线速度为$\frac{2πR}{T}$
B.该卫星运行时的向心加速度为$\frac{{4π}^{2}(R+h)}{{T}^{2}}$
C.物体在地球表面自由下落的加速度为$\frac{{{4π}^{2}(R+h)}^{2}}{{{T}^{2}R}^{2}}$
D.地球的第一宇宙速度为$\frac{2π}{T}\sqrt{\frac{{(R+h)}^{3}}{R}}$

分析 A、根据线速度公式v=$\frac{2πr}{T}$,即可求解;
B、根据向心加速器度表达式,an=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$,即可求解;
C、根据地球表面的重力等于万有引力,结合向心力表达式,即可求解;
D、根据第一宇宙速度v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,再结合引力提供向心力表达式,即可求解

解答 解:A、根据线速度公式得v=$\frac{2πr}{T}=\frac{2π(R+h)}{T}$,故A错误;
B、根据向心加速器度表达式得an=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}=\frac{4{π}^{2}(R+h)}{{T}^{2}}$,故B正确;
C、根据公式mg=$G\frac{Mm}{{R}^{2}}$,结合$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$,即可求解地球表面重力加速度,g=$\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{{T}^{2}{R}^{2}}$,故C错误;
D、地球的第一宇宙速度为v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$,且 $G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$,因此v=$\frac{2π\sqrt{R(R+h)^{3}}}{TR}$,故D错误;
故选:B

点评 考查线速度与向心加速度公式,掌握牛顿第二定律与万有引力定律的应用,理解黄金代换公式与向心力表达式的内容.

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