问题 选择题

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

答案

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

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

T=

2πr
v
=2π
r3
GM

a=

GM
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.

填空题
单项选择题 A型题