Question

17．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球作匀速圆周运动，如图所示，已知M_A=M_B＜M_C，则对于三个卫星，错误的是（　　）

• A． 运行线速度关系为v_A＞v_B=v_C
• B． 运行周期关系为T_A＜T_B＜=T_C
• C． 向心力大小关系为F_A=F_B＜F_C
• D． 半径与周期关系为$\frac{{{R}_{A}}^{3}}{{{T}_{A}}^{2}}$=$\frac{{{R}_{B}}^{3}}{{{T}_{B}}^{2}}$=$\frac{{{R}_{C}}^{3}}{{{T}_{C}}^{2}}$

Answer 1

分析 根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期表达式，根据万有引力定律及开普勒定律，可以分析答题

解答 解：A、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，
设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，由图示可知：
r_A＜r_B=r_C，由题意知：M_A=M_B＜M_C；
由牛顿第二定律得：$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$①，
A、由①解得，v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，所以v_A＞v_B=v_C，故A正确；
B、由①解得，T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，则T_A＜T_B=T_C，故B正确；
C、F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$，已知r_A＜r_B=r_C，M_A=M_B＜M_C ，可知F_A＞F_B，F_B＜F_C，故C错误；
D、由开普勒第三定律可知，绕同一个中心天体运动的半径的三次方与周期的平方之比是一个定值，故D正确；
本题选错误的
故选：C

点评 本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、周期的表达式，再进行讨论．