问题
多选题
如图所示,a、b、c是环绕地球的圆形轨道上运行的三颗人造地球卫星,a、c的质量相同且小于b的质量,则有( )
A.a、b的角速度大小相等,且大于c的线速度
B.a、b的周期相同,且大于c的周期
C.a、b的向心加速度大小相等,且大于c的向心加速度
D.a所需的向心力最小

答案
根据万有引力提供向心力
=ma=mGMm r2
=mv2 r
=mω2r,4π2r T2
得ω=
,v=GM r3
,T=2πGM r
,a=r3 GM GM r2
A、a、b的轨道半径相等,所以角速度大小相等,a、b的轨道半径大于c的轨道半径,所以a、b的线速度小于c的线速度.故A错误.
B、a、b的轨道半径相等,所以周期相同,a、b的轨道半径大于c的轨道半径,所以大于c的周期,故B正确.
C、a、b的轨道半径相等,所以向心加速度大小相等,a、b的轨道半径大于c的轨道半径,所以小于c的向心加速度,故C错误.
D、所需的向心力F=
,a、c的质量相同,所以a所需的向心力较小,GMm r2
a的质量小于b的质量,所以a所需的向心力较小,所以a所需的向心力最小,故D正确.
故选BD.