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有两颗人造地球卫星均绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比为m1:m2=2:1,运行的线速度大小之比是:ν1:ν2=2:1.则关于两卫星的运动以下说法正确的是(  )
分析:根据人造卫星的万有引力等于向心力和圆周运动知识,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:根据万有引力提供向心力
GMm
r2
=ma=m
v2
r
=mr(
T
2
A、v=
GM
r
,运行的线速度大小之比是:ν1:ν2=2:1,所以轨道半径之比是:r1:r2=1:4.
T=2π
r3
GM
,所以周期之比为T1:T2=1:8,故A错误,C正确
B、向心力大小之比为F=
GMm
r2
,它们的质量之比为m1:m2=2:1,
所以向心力大小之比为F1:F2=32:1,故B错误
D、加速度大小a=
GM
r2
,加速度大小之比为a1:a2=16:1,故D正确
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.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:教材完全学案 高中物理必修2(配教科版) 教科版 题型:038

已知地球半径为R,一个静止在赤道上空的热气球(不计气球的高度)绕地心运动的角速度为ω0,一颗人造卫星的圆形轨道距地面高度为h.地球质量、热气球质量和人造卫星的质量分别用M、m和m1表示,M、m、m1及引力常量G均为未知量.根据上述条件,有位同学列出以下两个式子:

对热气球有:G=mωR;对人造卫星有:G=m1ω2(R+h).

该同学利用上面两个式子解出了人造地球卫星绕地球运动的角速度ω你认为这个同学的解法是否正确?若认为正确,请算出结果.若认为不正确,请说明理由,并三次分别补充不同的一个条件后,再三次分别求出ω

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科目:高中物理 来源: 题型:

有两颗人造地球卫星均绕地球做匀速圆周运动,它们的质量之比是m1m2 =2∶1,运行的线速度大小之比是v1v2 =2∶1。则关于两卫星的运动以下说法中正确的是 

A.周期之比T1T= 8∶1                  B.轨道半径之比r1r2 = 1∶4

C.向心力大小之比F1F= 1∶8            D.加速度大小之比a1a=16∶1

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