Question

火星有两颗卫星，分别是火卫I和火卫II，它们的轨道近似为圆，已知火卫I的周期为7小时39分，火卫II的周期为30小时18分，则两颗卫星相比（ ）
A．火卫II距火星表面较近
B．火卫II的角速度大
C．火卫I的运动速度较大
D．火卫I的向心加速度较大

Answer 1

【答案】分析：根据卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可．
解答：解：卫星绕火星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、火星质量为M，有
F=F_向
F=G
F_向=m=mω²r=m（）²r
因而
G=m=mω²r=m（）²r=ma
解得
v=①
T=2②
ω=③
a=④
由于火卫二周期较大，根据②式，其轨道半径较大，再结合①③④式，可知火卫二的线速度较小、角速度较小、加速度较小；
故选CD．
点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出线速度、角速度、周期和向心力的表达式，再进行讨论．