Question

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】

试题分析：题中涉及三个物体：地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3；物体1与人造卫星2转动半径相同，物体1与同步卫星3转动周期相同，人造卫星2与同步卫星3同是卫星，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．

A、根据题意三者质量相等，万有引力公式，向心力公式，轨道半径，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、地球同步卫星只受万有引力，故，，故A错误；

B、由选项A的分析知道向心力 ，故由牛顿第二定律，可知，故B错误；

C、由A选项的分析知道向心力 ，根据向心力公式，由于m、R一定，故，故C错误；

D、同步卫星与地球自转同步，故，根据周期公式可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故，再根据，有，故D正确；

故选D．

考点：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．

点评：本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较，最后再综合；一定不能将三个物体当同一种模型分析，否则会使问题复杂化．