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地球同步通信卫星和月球都看做绕地球做匀速圆周运动,其圆周运动的向心力分别为F1、F2; 圆周运动速率分别为v1、v2; 向心加速度分别为a1、a2,则( )
A.F1<F2
B.v1<v2
C.a1<a2
D.线速度都小于7.9km/s
【答案】分析:根据万有引力提供向心力,计算出向心力、速率和向心加速度的表达式进行讨论.
解答:解:A、对于地球卫星,万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F
F=G
F=m=mω2r=m(2r
因而
G=m=mω2r=m(2r=ma
解得
F=
v=
ω=
T==2π
a=
根据F=G,由于月球是天体,质量远大于同步卫星质量,半径相差没有这么明显,故F1<F2,故A正确;
B、由于同步卫星的公转周期小于月球的公转周期,根据T=2π,可知同步卫星的轨道半径小于月球的轨道半径,即
r1<r2
根据v=,v1>v2,故B错误;
C、根据a=,a1>a2,故B错误;
D、根据v=,v1>v2=7.9km/s,故D正确;
故选AD.
点评:本题关键根据卫星的万有引力定律提供向心力,求解出周期、线速度和加速度表达式讨论.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:北京市顺义区2012届高三尖子生上学期综合素质展示物理试题 题型:013

自从1970年4月我国的第一颗人造地球卫星上天以来,在40多年的时间里,我国的航天事业取得了举世瞩目的成就,期间成功的发射了地球同步通信卫星和载人航天飞船.2011年11月1日又成功地发射了“神州8号”飞船,并在空中与“天宫1号”成功的实现了交会对接.已知“神州8号”飞船运行周期约为90 min,那么“神州8号”飞船与地球同步通信卫星在轨道上正常运转时相比较

[  ]
A.

飞船运行的周期较大

B.

飞船离地面的高度较大

C.

飞船运行的加速度较大

D.

二者一定在同一轨道平面内

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科目:高中物理 来源:2011年北京市顺义区高三尖子生综合素质展示物理卷 题型:选择题

自从1970年4月我国的第一颗人造地球卫星上天以来,在40多年的时间里,我国的航天事业取得了举世瞩目的成就,期间成功的发射了地球同步通信卫星和载人航天飞船。2011年11月1日又成功地发射了“神州8号”飞船,并在空中与“天宫1号”成功的实现了交会对接。已知“神州8号”飞船运行周期约为90min,那么“神州8号”飞船与地球同步通信卫星在轨道上正常运转时相比较  (     )

A.飞船运行的周期较大         B.飞船离地面的高度较大

C.飞船运行的加速度较大       D.二者一定在同一轨道平面内

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

自从1970年4月我国第一颗人造地球卫星上天以来,在40多年的时间里,我国的航天事业取得了举世瞩目的成就,期间成功地发射了地球同步通信卫星和载人航天飞船。2011年11月1日又成功地发射了“神舟八号”飞船,并在空中与“天宫一号”成功地实现了交会对接,如图3所示。已知“神舟 八号”飞船运行周期约为90 min,那么“神舟八号”飞船与地球同步通信卫星在轨道上正常运转时相比较(  )

A.飞船运行的周期较大

B.飞船离地面的高度较大

C.飞船运行的加速度较大

D.二者一定在同一轨道平面内

   图3

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

自从1970年4月我国的第一颗人造地球卫星上天以来,在40多年的时间里,我国的航天事业取得了举世瞩目的成就,期间成功的发射了地球同步通信卫星和载人航天飞船.2011年11月1日又成功地发射了“神州8号”飞船,并在空中与“天宫1号”成功的实现了交会对接.已知“神州8号”飞船运行周期约为90 min,那么“神州8号”飞船与地球同步通信卫星在轨道上正常运转时相比较


  1. A.
    飞船运行的周期较大
  2. B.
    飞船离地面的高度较大
  3. C.
    飞船运行的加速度较大
  4. D.
    二者一定在同一轨道平面内

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科目:高中物理 来源: 题型:

自从1970年4月我国的第一颗人造地球卫星上天以来,在40多年的时间里,我国的航天事业取得了举世瞩目的成就,期间成功的发射了地球同步通信卫星和载人航天飞船。2011年11月1日又成功地发射了“神州8号”飞船,并在空中与“天宫1号”成功的实现了交会对接。已知“神州8号”飞船运行周期约为90min,那么“神州8号”飞船与地球同步通信卫星在轨道上正常运转时相比较  (     )

A.飞船运行的周期较大         B.飞船离地面的高度较大

C.飞船运行的加速度较大       D.二者一定在同一轨道平面内

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