问题 多选题

宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示.已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T0,太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出地球的张角为α,则(  )

A.飞船绕地球运动的线速度为

2πR
Tsin(
α
2
)

B.一天内飞船经历“日全食”的次数为

T
T0

C.飞船周期为T=

2πR
Tsin(
α
2
)
R
GMsin(
α
2
)

D.飞船每次“日全食”过程的时间为

aT0

答案

A、飞船绕地球匀速圆周运动

∵线速度为v=

2πr
T
…①

又由几何关系知sin(

α
2
)=
R
r
…②

由①②解得:v=

2πR
Tsin(
α
2
)
,故A正确;

B、地球自转一圈时间为To,飞船绕地球一圈时间为T,飞船绕一圈会有一次日全食,所以每过时间T就有一次日全食,得一天内飞船经历“日全食”的次数为

T0
T
,故B错误;

C、万有引力提供向心力则:

G

Mm
r2
=m
2r
T2

解得:T=

2r3
GM
=
2πR
Tsin(
α
2
)
R
GMsin(
α
2
)
,故C正确;

D、由几何关系,飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过α角所需的时间为:t=

αT
,故D错误.

故选AC

单项选择题
单项选择题