题目内容
【题目】地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则下列说法错误的是:( )
A. F1=F2>F3 B. a1=a2=g>a3 C. v1=v2=v>v3 D. ω1=ω3<ω2
【答案】ABC
【解析】试题分析:
题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.
随地球自转的物体受到地球的万有引力
,一部分充当向心力使得物体随地球自转,所以
,绕地球表面附近的卫星其受到的万有引力
,完全充当向心力,故
,同步卫星受到的万有引力完全充当向心力
,由于轨道半径比地球半径大,所以
,即
,
,A错误;根据牛顿第二定律可得
,即
,B错误;向心力
,根据向心力公式
,由于m、R一定,故
,故C错误;同步卫星与地球自转同步,故
,根据周期公式
可知,卫星轨道半径越大,周期越大,故
,再根据
,有
,故D正确.
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