问题 多选题

如图,飞船在离地球表面h 高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,已知地球的半径R,则飞船在该轨道上(  )

A.运行的线速度大于第一宇宙速度

B.运行的线速度大小为

2π(R+h)
T

C.运行时的向心加速度大小为

4π2(R+h)
T2

D.地球表面的重力加速度大小可表示为

4π2R
T2

答案

A、研究飞船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M为地球质量,r为轨道半径,

飞船在离地球表面h 高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动,飞船的轨道半径r=R+h>R,

第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是最大的圆周运动的环绕速度,所以飞船运行的线速度小于第一宇宙速度,故A错误.

B、根据圆周运动知识得:运行的线速度大小v=

2πr
T
=
2π(R+h)
T
,故B正确.

C、根据圆周运动知识得:运行时的向心加速度大小a=

4π2r
T2
=
4π2(R+h)
T2
,故C正确.

D、

GMm
r2
=m
4π2r
T2
,得:GM=
4π2(R+h)3
T2

忽略地球自转的影响,在地球表面根据万有引力等于重力列出等式:

GMm
R2
=mg ②

由①②得:地球表面的重力加速度大小g=

4π2(R+h)3
R2T2
.故D错误.

故选BC.

单项选择题 A1型题
判断题