问题 填空题

绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星离地面越高,其线速度越______,角速度越______,旋转周期越______.(填“大”或“小”)

答案

人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有

F=F

F=G

Mm
r2

F=m

v2
r
=mω2r=m(
T
2r

因而

G

Mm
r2
=m
v2
r
=mω2r=m(
T
2r=ma

解得

v=

GM
r
     ①

T=

2πr
v
=2π
r3
GM
  ②

ω=

GM
r3
    ③

a=

GM
r2
      ④

根据①式,高度越大,轨道半径越大,线速度越小;

根据③式,高度越大,轨道半径越大,角速度越小;

根据②式,高度越大,轨道半径越大,周期越大;

故答案为:小,小,大.

单项选择题
多项选择题