火星有两颗卫星,分别是卫星一和卫星二,他们的轨道近似为圆,已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比()

问题描述:

火星有两颗卫星,分别是卫星一和卫星二,他们的轨道近似为圆,已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比()
A 火卫一距火星表面较近
B 火卫二的角速度较大
C 火卫一的运动速度较大
D 火卫二的向心加速度较大
标准答案是C ,这题答案应该是用公式推出来的吧.

AC对.T1=7小时39分,T2=30小时18分分析:设火卫一的轨道半径是R1,火卫二的轨道半径是R2  由开普勒第三定律 知 R1^3 / T1^2=R2^3 / T2^2=K (这里K值由火星决定)由于 T1<T2,得 R1<R2 ------选项A...可以不用开普勒定律证明一次C选项吗?我没学开普勒第三定律啊。好的,可以用万有引力提供向心力的关系来证明C选项对。设火星质量是M,卫星质量是m,卫星绕火星运动的轨道半径是R,速度大小是V,周期是T则有 F万=F向即 GMm / R^2=m* V^2 / R得 V=根号(GM / R)而 V=2πR / T所以 V=根号[ GM *2π / ( T*V ) ]上式两边同时平方,简化后得 V=开三次方的根号( GM *2π / T)可见,由题目已知条件 T1<T2 知,V1>V2  ----选项C对