问题 多选题

土卫十和土卫十一是土星的两颗卫星,都沿近似为圆周的轨道线土星运动.其参数如表,两卫星相比土卫十:(  )

卫星半径(m)卫星质量(kg)轨道半径(m)
土卫十8.90×1042.01×10181.51×1018
土卫十一5.70×1045.60×10171.51×103

A.受土星的万有引力较大

B.绕土星的圆周运动的周期较大

C.绕土星做圆周运动的向心加速度较大

D.动能较大

答案

解析:

A、从表格中的数据看出:两卫星的轨道半径相等 r10=r11,两卫星的质量相差一个数量级,有m10>m11,设土星质量为M,由万有引力定律公式F=G

Mm
r2
,所以土卫十受到的引力较大.故A正确.

B、两卫星均绕土星运动,由开普勒第三定律 (或由万有引力提供向心力列方程得到)

r3
T2
=常量可知,当轨道半径相等时,运动周期T也相等.故B错误.

C、由万有引力提供向心力列方程得到卫星的向心加速度,由 a=G

M
r2
可知,只要轨道半径相等,两卫星的向心加速度大小相等.故C错误.

D、由Ek=

1
2
mv2和  G
Mm
r2
=m
v2
r
  得 Ek=
GMm
2r
,质量m较大的卫星的动能较大.故D正确.

故选AD.

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