人造地球卫星由于受大气阻力,轨道半径逐渐变小,则线速度和周期变化情况是( )
A.速度减小,周期增大
B.速度减小,周期减小
C.速度增大,周期增大
D.速度增大,周期减小
卫星在阻力的作用下,要在原来的轨道减速,万有引力将大于向心力,物体会做向心运动,轨道半径变小
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向
F=GMm r2
F向=m
=mω2r=m(v2 r
)2r2π T
因而
G
=mMm r2
=mω2r=m(v2 r
)2r=ma2π T
解得
v=
①GM r
T=
=2π2πr v
②r3 GM
a=
③GM r2
由①②③可知,当轨道半径减小时,其线速度变大,周期变小,加速度变大;
故选D.