问题 选择题

宇宙飞船在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,变轨后的半径变为R2,已知R1>R2,则飞船的(  )

A.线速度变小

B.角速度变小

C.周期变大

D.向心加速度变大

答案

设卫星的质量为m,地球的质量为M,

根据万有引力提供向心力,则得G

Mm
R2
=m
v2
R
=mω2R=m
4π2R
T2
=ma

得到v=

GM
R
,ω=
GM
R3
,T=2πR
R
GM
,a=
GM
R2

由上式可知,卫星的半径越大,线速度、角速度和向心加速度越小,周期越大.

由题意,飞船的轨道半径变小,线速度变大,角速度变大,周期变小,向心加速度大,故ABC错误,D正确.

故选D

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