问题 多选题

如图所示,A、B、C是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,已知mA=mB>mC,下列说法正确的是(  )

A.线速度大小的关系是vA>vB=vC

B.周期关系是TA<TB=TC

C.向心力大小的关系是FA>FB=FC

D.向心加速度大小的关系是aA>aB>aC

答案

A、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

根据题意

ra<rb=rc

由①④式可知,vA>vB=vC,故A正确;

B、由①④式可知,TA<TB=TC,故B正确;

D、由③④式可知,aA>aB>aC,故D错误;

C、万有引力提供向心力,根据万有引力公式F=G

Mm
r2
和已知条件mA=mB>mC,可以判断:FA>FB,FB>FC,故FA>FB>FC故C错误;

故选AB.

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