Question

【题目】地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动，所受的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1，绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星（高度忽略）所受的向心力为F2，向心加速度为a2,线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受的向心力为F3，向心加速度为a3,线速度为v3，角速度为ω3；地球表面重力加速度为g，第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则

A. F2＞F1＞F3 B. a1＞a2=g＞a3 C. v1=v2=v＞v3 D. ω1=ω3＜ω2

Answer 1

【答案】D

【解析】根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3；物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1＜F2；同步卫星与地球自转同步，故ω1=ω3，根据F=mω2r可知F1<F3，选项A错误；由选项A的分析知道向心力F1＜F2 ，故由牛顿第二定律，可知a1＜a2，故B错误；由A选项的分析知道向心力F1＜F2 ，根据向心力公式F=m，由于m、R一定，故v1＜v2，故C错误；同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式T=2π 可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正确；故选D.