问题 选择题

某月球探测卫星先贴近地球表面绕地球做匀速圆周运动,此时其动能为E_k1,周期为T1;再控制它进行一系列变轨,最终进入贴近月球表面的圆轨道做匀速圆周运动,此时其动能为Ek2,周期为T2,已知地球的质量为M1,月球质量为M2,则M1:M2为(  )

A.

T1Ek2
T2Ek1

B.

T1
T2
(
Ek1
Ek2
)3

C.

T1
T2
(
Ek2
Ek1
)3

D.

T1
T2
Ek1
Ek2

答案

卫星绕地球做匀速圆周运动,设卫星质量为m,轨道半径为r1,运动线速度为v1

因为动能为:Ek1=

1
2
mv12

所以向心力为:m

v12
r1
=
2Ek1
r1

万有引力提供向心力:G

M1m
r12
=m
4π2
T12
r1

解得:M1=T1

2Ek1
m3G2

同理,卫星绕月球做圆周运动时,有类似的结论:M2=T2

2Ek2
m3G2

故:

M1
M2
=
T1
T2
(
Ek1
Ek2
)
3

故B正确,ACD错误.

故选:B.

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题