问题
选择题
假设质量为的人造地球卫星在圆轨道上运动,它离地面的高度是地球半径的2倍,地球表面的重力加速度为
,则卫星的( )
A.角速度为
B.线速度为
C.加速度为
D.动能为
答案
AC
分析:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式,再结合地球表面重力加速度的公式进行讨论即可.
解答:解:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r=3R、地球质量为M,有,F=F向
F=G,F向=m
=mω2r=ma
因而,G=m
=mω2r=ma
解得v= ① ω=
② a=
③
地球表面重力加速度为g= ④ 根据题意r="R+h=3R" ⑤
由①~⑤式,可以得到,v=,
,a=
,Ek=
mv2=
故选AC.
点评:本题关键根据人造卫星的万有引力等于向心力,以及地球表面重力等于万有引力列两个方程求解.