问题
选择题
极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道).如图所示,若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方,所用时间为t,已知地球半径为R(地球可看做球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,由以上条件可知( )
A.地球的质量为gR G
B.卫星运行的角速度为π 2t
C.卫星运行的线速度为πR 2t
D.卫星距地面的高度 (4gR2t2 π2) 1 3
答案
A、地球表面的重力和万有引力相等G
=mg⇒M=mM R2
,故A错误;gR2 G
B、从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方转过的圆心角为θ=
,据ω=π 2
=θ t
=
π1 2 t
,故B正确;π 2t
C、据线速度v=rω,由于R是地球半径,故C错误;
D、代入A和B分析结果,万有引力提供圆周运动向心力有:G
=mr(mM r2
)2⇒2π T
=r16t2⇒r=gR2 r2
而卫星距地面的高度h=r-R,故D错误.3 gR2 16t2
故选B.