问题
选择题
假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,地球表面的重力加速度为g,第一宇宙速度为v,则( )
A.同步卫星在轨道上的运行速度为v
B.同步卫星在轨道上的运行速度为v/n2
C.同步卫星的向心加速度为ng
D.同步卫星的向心加速度为g/n2
答案
A、研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
=mGMm r2 v2 r
v=
,其中r为同步卫星的轨道半径.GM r
地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍,即r=nR,所以v=GM nR
而第一宇宙速度为v,所以同步卫星的运行速度是第一宇宙速的
.故A错误,B也错误.v n
C、D、研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式:
=ma,GMm r2
a=GM r2
根据地球表面万有引力等于重力得:
=mg,GMm R2
解得:g=GM R2
则有:
=a g
=R2 r2 1 n2
所以同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的
,故C错误,D正确.g n2
故选:D.