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精英家教网许多不回收的航天器在使用后,将成为太空垃圾.如图所示,在地球附近高速运行的太空垃圾示意图,太空垃圾运动可以看成匀速圆周运动.下列说法中正确的是(  )
A、由于空气阻力存在,太空垃圾运行轨道半径越来越小,运行速率越来越小,最后坠落到地面B、太空垃圾一定能跟同一轨道上的航天器相撞C、太空垃圾运行速率可能大于7.9km/sD、离地越高的太空垃圾运行角速度越小
分析:太空垃圾绕地球做匀速圆周运动,地球的万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列方程,求出线速度、角速度的表达式,然后进行分析解答.
解答:解:A、由于空气阻力存在,太空垃圾运行轨道半径越来越小,运行速率越来越大,最后坠落地面.故A错误.
B、根据G
Mm
r2
=m
v2
r
得,v=
GM
r
,在同一轨道半径上,线速度大小相等,所以太空垃圾不可能与同一轨道上的航天器相撞.故B错误.
C、因为轨道半径越小,线速度越大,第一宇宙速度是做圆周运动最大的环绕速度,所以太空垃圾的运行速率一定小于7.9km/s.故C错误.
D、根据G
Mm
r2
=mrω2
得,ω=
GM
r3
,知轨道半径越大,角速度越小.故D正确.
故选:D.
点评:本题考查了太空垃圾的线速度、周期、角速度大小问题,难度不大,知道地球引力提供向心力、熟练应用牛顿定律列方程即可正确解题.
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