Question

11．如圖為“高分一號(hào)”衛(wèi)星與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的“G₁”衛(wèi)星，在空中某一平面內(nèi)繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的示意圖．已知衛(wèi)星“G₁”的軌道半徑為r，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G．則（　　）

• A． “高分一號(hào)”的加速度小于衛(wèi)星“G₁”的加速度
• B． “高分一號(hào)”的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度
• C． 地球的質(zhì)量為$\frac{g{r}^{2}}{G}$
• D． 衛(wèi)星“G₁”的周期為$\frac{2πr}{R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$

Answer 1

分析 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力和萬(wàn)有引力等于重力求出衛(wèi)星的加速度和周期，從而進(jìn)行判斷．
第一宇宙速度是在地面發(fā)射人造衛(wèi)星所需的最小速度，也是圓行近地軌道的環(huán)繞速度，也是圓形軌道上速度的最大值；

解答 解：A、根據(jù)牛頓第二定律得：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=ma
a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$所以“高分一號(hào)”的加速度大于衛(wèi)星“G₁”的加速度，故A錯(cuò)誤；
B、第一宇宙速度是圓行近地軌道的環(huán)繞速度，也是圓形軌道上速度的最大值，所以“高分一號(hào)”的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B正確；
C、根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力，有：$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=mg，
M=$\frac{{gR}^{2}}{G}$，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$r
T=2π $\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$=$\frac{2πr}{R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$，故D正確；
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于萬(wàn)有引力的應(yīng)用中，常用公式是在地球表面重力等于萬(wàn)有引力，衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，這是正確解決本題的關(guān)鍵．