问题
选择题
绕地球做匀速圆周运动的地球同步卫星,距离地表面高度约为地球半径的5.6倍,线速度大小为v1,周期为T1;绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,距离地球表面高度为地球半径的2倍,线速度大小为v2,周期为T2;地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v3,周期为T3,则下列关系正确的是( )
A.v2>v1>v3
B.v1>v2>v3
C.T1=T3<T2
D.T1>T2>T3
答案
研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
=mGMm r2 v2 r
v=
,其中M为地球质量,r为轨道半径,GM r
由于同步卫星的轨道半径大于卫星的轨道半径,所以v2>v1,
由于同步卫星的周期与地球赤道上的物体随地球自转的周期相同,即T1=T3,
根据v=
,所以v1>v3,2πr T
所以v2>v1>v3.故A正确,B错误.
研究卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
=mGMm r2
,T=2π4π2r T2
,其中M为地球质量,r为轨道半径,r3 GM
由于同步卫星的轨道半径大于卫星的轨道半径,所以T1>T2,
所以T1=T3>T2,故C、D错误.
故选A.