两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A. RA:RB=4:1 VA:VB=1:2B. RA:RB=4:1 VA:VB=2:1C. RA:RB=1:4 VA:VB=1:2D. RA:RB=1:4 VA:VB=2:1
问题描述:
两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )
A. RA:RB=4:1 VA:VB=1:2
B. RA:RB=4:1 VA:VB=2:1
C. RA:RB=1:4 VA:VB=1:2
D. RA:RB=1:4 VA:VB=2:1
答
由题意知万有引力提供圆周运动向心力,有G
=mrmM r2
=m4π2
T2
v2 r
由此可知圆周运动的半径r=
,所以可得
3
GMT2
4π2
=RA RB
=
3
(
)2
TA TB
1 4
卫星的线速度v=
可知,线速度
GM r
=vA vB
=
RB RA
2 1
故ABC错误,D正确.
故选:D.
答案解析:人造卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供圆周运动向心力,据此讨论圆周运动的半径、周期与线速度的关系即可.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.
知识点:本题抓住万有引力提供卫星圆周运动的向心力,掌握万有引力和向心力公式是正确解题的关键.