问题
选择题
2008年9月我国成功发射了“神州七号”载人飞船.为了观察“神舟七号”的运行和宇航员仓外活动情况,飞船利用弹射装置发射一颗“伴星”.伴星经调整后,和“神舟七号”一样绕地球做匀速圆周运动,但比“神舟七号”离地面稍高一些,如图所示,那么( )
A.伴星的运行周期比“神舟七号”稍大一些
B.伴星的运行速度比“神舟七号”稍大一些
C.伴星的运行角速度比“神舟七号”稍大一些
D.伴星的向心加速度比“神舟七号”稍大一些

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
F=GMm r2
F向=m
=mω2r=m(v2 r
)2r2π T
因而
G
=mMm r2
=mω2r=m(v2 r
)2r=ma2π T
解得
v=
①GM r
T=
=2π2πr v
②r3 GM
ω=
③GM r3
a=
④GM r2
由题中图象可以得到,伴星的轨道半径大于“神舟七号”飞船的轨道半径,再根据①②③④可以得到,伴星的线速度较小、角速度较小、周期较大、加速度较小;
故选A.