问题 选择题

地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1,绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则

A.F1=F2F3

B.a1=a2=ga3

C.v1=v2=vv3

D.ω1=ω3ω2

答案

答案:D

题目分析:题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.

根据题意三者质量相等,万有引力公式,向心力公式

,轨道半径,物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星、地球同步卫星只受万有引力,故,故A错误;由选项A的分析知道向心力 ,故由牛顿第二定律,可知,故B错误;由A选项的分析知道向心力 ,根据向心力公式,由于m、R一定,故,故C错误;同步卫星与地球自转同步,故,根据周期公式可知,卫星轨道半径越大,周期越大,故,再根据,有,故D正确;

故选D.

点评:本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.

选择题
名词解释