宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示.已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T0.太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为α,则( )
A.飞船绕地球运动的线速度为2πR Tcos α 2
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为T T0
C.飞船每次“日全食”过程的时间为αT0 2π
D.飞船周期为T=2πR sin α 2 R GMsin α 2
A、飞船绕地球匀速圆周运动
∵线速度为v=2πr T
又由几何关系知sin
=α 2 R r
得:r=R sin α 2
∴v=
故A错误;2πR Tsin α 2
B、地球自转一圈时间为To,飞船绕地球一圈时间为T,飞船绕一圈会有一次日全食,所以每过时间T就有一次日全食,得一天内飞船经历“日全食”的次数为:n=T0 T
故B不正确;
C、由几何关系,飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角,所需的时间为
=t T
,故C不正确;α 2π
D、万有引力提供向心力则:
=GMm r2
,得:T=2πm4π2r T2
=2πrr3 GM
=r GM 2πR sin α 2
.故D正确;R GMsin α 2
故选为:D.