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,下列结论中错误的是( )

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

Answer 1

【答案】C

【解析】

A、根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3，物体1与同步卫星3比较，转动角速度相等半径大的向心力大故F3＞F1，卫星2与同步卫星比较，都由万有引力提供向心力，故半径小的向心力大，所以有F2＞F3，综上所知A正确。

B、D、物体1和卫星3周期相等，则角速度相等，即ω1=ω3，而加速度a=rω2，则a3＞a1，卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力，根据，得，，知轨道半径越大，角速度越小，向心加速度越小，则a2＞a3，ω2＞ω3．对于近地卫星，有，向心加速度等于表面的重力加速度，即g=a2，所以g=a2＞a3＞a1，ω1=ω3＜ω2，故B正确，D正确。

C、由A选项的分析知道向心力F1＜F2 ，根据向心力公式，由于m、R一定，故v1＜v2，故C错误。

本题选错误的故选C。