地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;同步通信衛(wèi)星的向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;近地衛(wèi)星的向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為ω3.則( 。
分析:題中涉及三個物體:地球赤道上有一隨地球的自轉而做圓周運動物體1、繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星3、地球同步衛(wèi)星2;物體1與人造衛(wèi)星3轉動半徑相同,物體1與同步衛(wèi)星2轉動周期相同,人造衛(wèi)星3與同步衛(wèi)星2同是衛(wèi)星,都是萬有引力提供向心力;分三種類型進行比較分析即可.
解答:解:A、物體1和同步衛(wèi)星2周期相等,則角速度相等,即ω12,而加速度a=rω2,則a2>a1
衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力,根據(jù)G
Mm
r2
=ma,
a=
Mm
r2
,知軌道半徑越大,角速度越小,向心加速度越小,則a3>a2,故A、B錯誤
C、物體1和衛(wèi)星2周期相等,則角速度相等,即ω12,根據(jù)v=rω,則v2>v1,
衛(wèi)星2和衛(wèi)星3都靠萬有引力提供向心力,根據(jù)G
Mm
r2
=m
v2
r
,
解得v=
GM
r
,知軌道半徑越大,線速度越小,則v3>v2.故C正確,
D、物體1和衛(wèi)星2周期相等,則角速度相等,即ω12,根據(jù)ω=
GM
r2

知軌道半徑越大,角速度越小,則ω3>ω2.所以ω3>ω21,故D正確.
故選CD.
點評:本題關鍵要將物體1、人造衛(wèi)星2、同步衛(wèi)星3分為三組進行分析比較,最后再綜合;一定不能將三個物體當同一種模型分析,否則會使問題復雜化.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3,向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為ω3;地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v.若三者質量相等,則( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3,向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為ω3;地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v,假設三者質量相等,則下列錯誤的是(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1;繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星受的向心力為F2,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3,向心加速度a3,線速度為v3,角度速度為ω3,地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v,假設三者質量相等.則( 。

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科目:高中物理 來源:2012-2013學年甘肅省高三10月月考奧班物理試卷(解析版) 題型:選擇題

地球赤道上有一物體隨地球的自轉而做圓周運動,所受的向心力為F1,向心加速度為a1,線速度為v1,角速度為ω1,繞地球表面附近做圓周運動的人造衛(wèi)星(高度忽略)所受的向心力為F2,向心加速度為a2,線速度為v2,角速度為ω2;地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3,向心加速度為a3,線速度為v3,角速度為ω3;地球表面重力加速度為g,第一宇宙速度為v,假設三者質量相等,則(    )

 A. F2>F1>F3                    B. a1>a2=g>a3             C. v1=v2=v>v3             D. ω13<ω2

 

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