问题
选择题
图中的甲是地球赤道上的一个物体、乙是“神舟”六号宇宙飞船(周期约90分钟)、丙是地球的同步卫星,它们运行的轨道示意图如图所示,它们都绕地心作匀速圆周运动.下列有关说法中正确的是( )
A.它们运动的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲
B.它们运动的线速度大小关系是v乙<v丙<v甲
C.已知甲运动的周期T甲=24h,可计算出地球的密度ρ=3π GT甲2
D.已知乙运动的周期T乙及轨道半径r乙,可计算出地球质量M=4π2r乙3 GT甲2
答案
A、根据G
=ma=mMm r2
=mr(v2 r
)2得,T=2π T
,a=4π2r3 GM
,v=GM r2
.同步卫星的周期为24h,大于乙的周期,则丙的轨道半径大于乙的轨道半径,根据线速度、加速度与轨道半径的关系,知a乙>a丙,v乙>v丙.GM r
又因为甲丙的角速度相等,根据v=rω知,v丙>v甲,根据a=rω2知,a丙>a甲.故A正确,B错误.
C、因为甲的周期与贴近星球表面做匀速圆周运动的周期不同,根据甲的周期无法求出地球的密度.故C错误.
D、根据G
=mr(Mm r2
)2,解得M=2π T乙
.故D错误.4π2r乙3 GT乙2
故选A.