问题
选择题
三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动,如图所示,已知MA=MB<MC,则三个卫星
①线速度关系为VA>VB=VC ②周期关系为TA<TB=TC
③向心力大小关系为FA=FB<FC④半径与周期关系为
=RA3 TA2
=RB3 TB2 RC3 TC2
以上说法中正确的是( )
A.①②③
B.①②④
C.①③④
D.②③④
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向
=mGMm r2
=mv2 r
r4π2 T2
解得
v=
①GM r
T=2π
②r3 GM
根据题意
ra<rb=rc ③
①、由①③式可知,vA>vB=vC,故①正确;
②、由②③式可知,TA<TB=TC,故②正确;
③、万有引力提供向心力,根据万有引力公式F=
和已知条件mA=mB<mC,GMm r2
可以判断:FA>FB,FB<FC,故③错误;
④、根据开普勒第三定律得:
=RA3 TA2
=RB3 TB2
,故④正确;RC3 TC2
故选B.