同步卫星离地球球心的距离为r,运行速率为v1,加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R.则( )A. a1:a2=r:RB. a1:a2=R2:r2C. v1:v2=R2:r2D. v1:v2=R:r
问题描述:
同步卫星离地球球心的距离为r,运行速率为v1,加速度大小为a1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2,第一宇宙速度为v2,地球半径为R.则( )
A. a1:a2=r:R
B. a1:a2=R2:r2
C. v1:v2=R2:r2
D. v1:v2=R:r
答
A、B同步卫星的角速度、赤道上的物体的角速度都与地球自转的角速度相同,则由a=ω2r得,a1:a2=r:R.故A正确,B错误.
C、D第一宇宙速度等于近地卫星的运行速度,人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,
则得
=mGMm r2
,则有v=v2 r
,M是地球的质量为M,r是卫星的轨道半径,
GM r
则得到,v1:v2=
:
R
.故CD错误.
r
故选:A
答案解析:同步卫星的角速度与地球自转的角速度相同,地球赤道上的物体随地球自转时,其角速度也与地球自转的角速度相同,由a=ω2r求解a1:a2.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,可得到卫星的速度与半径的关系式,再求解速度之比v1:v2.
考试点:同步卫星.
知识点:本题要建立物理模型:人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,由地球的万有引力提供向心力;其次要灵活选择公式的形式.