人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将(  )A. 半径变小,角速度变大,速率变大B. 半径变大,角速度变大,速率变大C. 半径变大,角速度变小,速率不变D. 半径变小,角速度变大,速率不变

问题描述:

人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,卫星绕地球运行的半径、角速度、速率将(  )
A. 半径变小,角速度变大,速率变大
B. 半径变大,角速度变大,速率变大
C. 半径变大,角速度变小,速率不变
D. 半径变小,角速度变大,速率不变

人造卫星在太空运动时,它的能量包括动能和势能,发射的高度越高,需要的能量越大.因此,人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,阻力做负功,它的总机械能会减小所以它的轨道的高度会降低,运动的半径减小.根据万有引力提供向心力,即

GMm
r2
=m
v2
r
,得:v=
GM
r
,由公式,半径减小时,速度会增大;又:
GMm
r2
=mω2r
,得:ω=
GM
r3
,半径减小时,角速度增大.故正确的选项是A.
故选:A
答案解析:人造卫星在受到地球外层空间大气阻力的作用后,它的总机械能会减小,所以它的轨道的高度会降低,其他的可以根据公式做出判定.
考试点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.

知识点:该题考查卫星绕地球运行的半径、角速度、速率在受到地球外层空间大气阻力的作用后的变化,最简单的方法是根据卫星的总能量来说明.属于简单题.