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20.关于做匀速圆周运动的地球人造卫星的下列说法中正确的是(  )
A.卫星运行可以经过广州正上空
B.卫星运行的速度可能达到10km/s
C.离地面高为R(R为地球半径)处的卫星加速度为$\frac{g}{2}$(g=9.8m/s2
D.卫星运行的周期可以为80min

分析 只要地心在卫星的轨道平面内,才可以保证卫星绕地球做匀速圆周运动.地球的第一宇宙速度7.9km/s,是人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度.
根据人造地球卫星的万有引力等于向心力和地球表面重力等于万有引力,列式求解加速度的表达式.根据近地卫星的周期和开普勒第三定律分析卫星的周期范围.

解答 解:A、人造地球卫星做匀速圆周运动需要的向心力由地球对卫星的万有引力提供的,万有引力指向地心,故卫星必须在以地心为圆心的轨道平面运动,则卫星运行可以经过广州正上空,故A正确.
B、做匀速圆周运动的地球人造卫星最大的速度为第一宇宙速度7.9km/s,故卫星运行的速度不可能达到10km/s,故B错误.
C、在地面处,根据重力等于万有引力,得 mg=G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$,离地高度为R处有 mg′=G$\frac{Mm}{(2R)^{2}}$,所以g′=$\frac{g}{4}$.故C错误.
D、根据开普勒第三定律$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k,知卫星的轨道半径越大,运行周期越大,近地卫星的周期约84min,即卫星运行的最短周期是84min,所以卫星运行的周期不可能为80min.故D错误.
故选:A

点评 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力公式,还要注意黄金代换式mg=G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$的应用.

练习册系列答案
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