问题 多选题

2011年3月11日,日本东北地区发生里氏9.0级大地震,并引发海啸.某网站发布了日本地震前后的卫星图片,据了解该组图片是由两颗卫星拍摄得到的.这两颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径均为r,某时刻两颗卫星分别位于轨道上的A、B两位置,两卫星与地心的连线间的夹角为60°,如图所示.若卫星均沿顺时针方向运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.下列判断正确的是(  )

A.这两颗卫星的加速度大小均为

R2g
r2

B.卫星2向后喷气就一定能追上卫星1

C.卫星1由位置A第一次运动到位置B所用的时间为

πr
3R
r
g

D.卫星l由位置A运动到位置B的过程中,它所受的万有引力做功为零

答案

A、卫星的速度为v=

GM
r
,M是地球的质量.在地球表面上,有mg=G
mM
R2
,即得,GM=gR2,得v=
gR2
r
,加速度为a=
v2
r
=
R2g
r
.故A正确.

B、卫星2向后喷气将做离心运动,轨道半径增大,不可能追上卫星1.故B错误.

C、卫星的角速度为ω=

v
r
=
1
r
gR2
r
,卫星1由位置A第一次运动到位置B所用的时间为t=
π
3
ω
=
πr
3R
r
g
.故C正确.

D、卫星l由位置A运动到位置B的过程中,万有引力与速度总是垂直,不做功.故D正确.

故选ACD

单项选择题
单项选择题 配伍题