问题
选择题
如图所示,某天体的两颗卫星a、b分别在同一平面内的P、Q轨道上沿逆时针方向运动,P、Q轨道的半径分别为R1、R2,且R2=4R1,则下面说法正确的是( )
①从图示位置开始计时,在一小段时间内两卫星间的距离不断减小
②在以后运动过程中,只要卫星b处于图示位置,则卫星a也一定处于图示位置
③在以后运动过程中,只要卫星a处于图示位置,则卫星b也一定处于图示位置
④若使卫星a变为在Q轨道上运动,则必须增加卫星a的速度.
A.②④
B.①④
C.只有②
D.②③

答案
根据万有引力提供向心力得
=mω2rGMm r2
ω=GM r3
R2=4R1,所以卫星a的角速度是卫星b的角速度8倍.
①从图示位置开始计时,在一小段时间内两卫星间的距离不断增大,故①错误
②卫星a的角速度是卫星b的角速度8倍,那么卫星a的周期是卫星b的周期的
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所以在以后运动过程中,只要卫星b处于图示位置,则卫星a也一定处于图示位置,故②正确,③错误
④若使卫星a变为在Q轨道上运动,即做离心运动,必须增大速度.故④正确
故选A.