问题
选择题
如图所示,a.b.c是在地球大气层外的圆形轨道上运动的三颗人造卫星,下列说法中正确的是( )
A.b.c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B.b.c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C.b.c的运行周期相同,且小于a的周期
D.由于某种原因,a的轨道半径缓慢减小,a的线速度大小将保持不变
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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向
F=GMm r2
F向=m
=mω2r=m(v2 r
)2r=ma2π T
因而
解得
v=
①GM r
a=G
②M r2
T=2π
③r3 GM
由图可以知道,ra<rb=rc
根据①式可以知道,b、c的线速度大小相等,且小于a的线速度,故A错误;
B、由②式可以知道,b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度,故B正确;
C、由③式可以知道,b、c运行周期相同,且大于a的运行周期,故C错误;
D、a的轨道半径缓慢减小,a的线速度大小将增大,故D错误
故选B.