Question

【题目】地球赤道上有一物体随地球自转而做圆周运动，所受到的向心力为F1，向心加速度为a1，线速度为v1，角速度为ω1；绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受到的向心力为F2，向心加速度为a2，线速度为v2，角速度为ω2；地球同步卫星所受到的向心力为F3，向心加速度为a3，线速度为v3，角速度为ω3。假设三者质量相等，地球表面的重力加速度为g，则(　　)

A. F1＝F2>F3B. a1＝a2＝g>a3

C. v1< v3< v2D. ω1＝ω3<ω2

Answer 1

【答案】CD

【解析】

根据题意三者质量相等，轨道半径r1=r2＜r3；物体1与人造卫星2比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力，故F1＜F2，故A错误；由选项A的分析知道向心力F1＜F2，故由牛顿第二定律，可知a1＜a2，故B错误；由A选项的分析知道向心力F1＜F2，根据向心力公式F=m，由于m、R一定，故v1＜v2，对于赤道上物体和同步卫星的周期相同，据 可知，同步卫星半径大，线速度大，即v1＜v3，对于2和3，由万有引力提供向心力可得，由于同步卫星轨道半径大，故线速度小即v2＞v3综上可知v1＜v3＜v2，故C正确；同步卫星与地球自转同步，故T1=T3，根据周期公式可知，卫星轨道半径越大，周期越大，故T3＞T2，再根据，有ω1=ω3＜ω2，故D正确。