Question

有一绕地球做匀速圆周运动的人造卫星，其运动方向与地球的自转方向相同．轨道半径为2R（R为地球半径）．地球自转的角速度为ω．若某时刻卫星经过赤道上某幢楼房的上空，那么卫星再次经过这幢楼房的上空时，需经历的时间为（已知地球表面的重力加速度为g）（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出角速度的表达式，卫星再次经过这幢楼房的上空，地球多转动一圈．
解答：解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，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、地球质量为M，有
F=F_向
F=G
F_向=mω²r
因而
G=mω²r
解得 
ω==       ①
卫星再次经过这幢楼房的上空，卫星多转动一圈，有
（ω-ω）t=2π               ②
地球表面的重力加速度为
         ③
联立①②③后，解得
t=
故选A．
点评：本题关键：（1）根据万有引力提供向心力求解出角速度；（2）根据地球表面重力等于万有引力得到重力加速度表达式；（3）根据多转动一圈后再次到达城市上空列式．