地球同步卫星到地心的距离r可由r3=a2b2c4π2求出,已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m/s2,则( )A. a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加速度B. a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是同步卫星的加速度C. a是赤道周长,b是地球自转周期,c是同步卫星的加速度D. a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度
问题描述:
地球同步卫星到地心的距离r可由r3=
求出,已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m/s2,则( )
a2b2c 4π2
A. a是地球半径,b是地球自转的周期,c是地球表面处的重力加速度
B. a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是同步卫星的加速度
C. a是赤道周长,b是地球自转周期,c是同步卫星的加速度
D. a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,c是地球表面处的重力加速度
答
物体在万有引力作用下做匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供,即引力提供向心力,有:G
=ma=mω2r=mMm r2
4π2r T2
由r3=
的公式中包含4π2,
a2b2c 4π2
所以此题用的公式应是:G
=mMm r2
4π2r T2
整理得:r3=
…①GMT2
4π2
此表达式和题目所给的表达式还有不同之处,那么我们可以用黄金代换:GM=gR2(R是地球半径)
代入①得到:r3=
结合题目所给单位,a的单位是s,则a对应同步卫星的周期T,也是地球自转周期T,b的单位是m,则b对应地球半径R,c的单位米每二次方秒,则c对应重力加速度ggR2T2
4π2
故:A、D正确,B、C错误
故选:AD.
答案解析:地球同步卫星公转周期等于地球自转的周期,万有引力等于向心力,轨道平面与赤道平面共面.
考试点:同步卫星.
知识点:同步卫星是万有引力充当向心力,知道同步卫星的五个“一定”
(1)轨道平面一定(2)周期一定(3)角速度一定(4)高度一定(5)速度一定.通过以上五个方面加深对同步卫星的理解.