问题
选择题
2010年10月1日我国成功发射了探月卫星“嫦娥二号”,“嫦娥二号”卫星在距月球表面100km的圆形轨道上绕月运行,较“嫦娥一号”距月球表面200km的圆形轨道要低,这有利于对重点地区做出精细测绘.比较两颗卫星在上述各自轨道上运行的情况,下列说法中正确的是( )
A.“嫦娥二号”运行的线速度比“嫦娥一号”小
B.“嫦娥二号”运行的加速度比“嫦娥一号”小
C.“嫦娥二号”运行的角速度比“嫦娥一号”小
D.“嫦娥二号”运行的周期比“嫦娥一号”小
答案
对于月球的卫星,万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M,有
F=F向
F=GMm r2
F向=m
=mω2r=m(v2 r
)2r2π T
因而
G
=mMm r2
=mω2r=m(v2 r
)2r=ma2π T
解得
v=GM r
ω=GM r3
T=
=2π2πr v r3 GM
a=GM r2
由于探月卫星“嫦娥二号”的轨道半径较小,故其线速度大、角速度大、公转周期小、加速度大;
故选D.