Question

18．如圖，若兩顆人造衛(wèi)星a和b均繞地球做勻速圓周運(yùn)單，且a、b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅受地球萬(wàn)有引力的作用，a、b繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度大小分別為v₁、v₂，周期分別為T₁、T₂，則（　�。�

• A． $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=（\frac{{T}_{2}}{{T}_{1}}）^{\frac{1}{3}}$
• B． $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\frac{{T}_{2}}{{T}_{1}}$
• C． $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=（$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$）${\;}^{\frac{1}{3}}$
• D． $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=（$\frac{{T}_{2}}{{T}_{1}}$）³

Answer 1

分析 根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$，以及開普勒第三定律列式求解即可．

解答 解：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$
解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，
a、b到地心O的距離分別為r₁、r₂，
所以有：$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=\sqrt{\frac{{r}_{2}}{{r}_{1}}}$…①，
根據(jù)開普勒第三定律得：
$\frac{{{r}_{1}}^{3}}{{{T}_{1}}^{2}}$=$\frac{{{r}_{2}}^{3}}{{{T}_{2}}^{2}}$…②
由①②解得：$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}=（\frac{{T}_{2}}{{T}_{1}}）^{\frac{1}{3}}$，故A正確．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是要掌握萬(wàn)有引力提供向心力這個(gè)關(guān)系，能夠根據(jù)題意選擇恰當(dāng)?shù)南蛐牧Φ谋磉_(dá)式，難度適中．