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:

GMm
r2
=m
v2
r

v=

GM
r
,其中r为同步卫星的轨道半径.

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

v
n
.故A错误,B也错误.

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:

GMm
r2
=ma,

a=

GM
r2

根据地球表面万有引力等于重力得:

GMm
R2
=mg,

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

g
n2
,故C错误,D正确.

故选:D.

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