题目内容

我国于2003年10月15日成功发射了神舟五号载人宇宙飞船A.又于2003年11月5日成功发射了一颗地球同步通信卫星B.假如飞船A和卫星B都绕地球做圆周运动,且已知飞船A的周期为90分钟,则可判定(  )
分析:飞船A和卫星B都绕地球做圆周运动,万有引力提供它们所需要的向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r=mω2r=m
v2
r
=ma
,解得T=2π
r3
GM
,根据A、B的周期大小判断半径大小;ω=
GM
r3
,根据半径大小判断角速度大小;v=
GM
r
,根据半径大小判断线速度大小;a=
GM
r2
,根据半径大小判断加速度大小.
解答:解:A、飞船A和卫星B都绕地球做圆周运动,万有引力提供它们所需要的向心力G
Mm
r2
=m
4π2
T2
r
,解得T=2π
r3
GM
.已知飞船A的周期为90分钟,而同步卫星B的周期为24小时,所以TA<TB,故rA<rB,故A错误.
B、飞船A和卫星B都绕地球做圆周运动,万有引力提供它们所需要的向心力G
Mm
r2
=mω2r
,解得ω=
GM
r3
,因为rA<rB,故ωA>ωB,故B正确.
C、飞船A和卫星B都绕地球做圆周运动,万有引力提供它们所需要的向心力G
Mm
r2
=m
v2
r
,解得v=
GM
r
,因为rA<rB,故vA>vB,故C错误.
D、飞船A和卫星B都绕地球做圆周运动,万有引力提供它们所需要的向心力G
Mm
r2
=ma
,解得a=
GM
r2
,因为rA<rB,故aA>aB,故D正确.
故选BD.
点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论,知道线速度、角速度、周期与轨道半径的关系.
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