Question

有三顆質(zhì)量相同的人造地球衛(wèi)星1、2、3，1是放置在赤道附近還未發(fā)射的衛(wèi)星，2是靠近地球表面做圓周運動的衛(wèi)星，3是在高空的一顆地球同步衛(wèi)星．比較1、2、3三顆人造衛(wèi)星的運動周期T、線速度v，角速度ω和向心力F，下列判斷正確的是（ ）
A．T₁＜T₂＜T₃
B．ω₁=ω₃＜ω₂
C．v₁=v₃＜v₂
D．F₁＞F₂＞F₃

Answer 1

【答案】分析：在赤道上的衛(wèi)星1與同步衛(wèi)星3角速度相同，應(yīng)根據(jù)ω=、v=rω及F=mrω²比較；表面衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3根據(jù)==mr=mrω²比較．
解答：解：A、由題意地球同步衛(wèi)星3周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，即與放在赤道的衛(wèi)星1的周期相同，即=；對表面衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3，由=mr可知，衛(wèi)星3的周期應(yīng)大于衛(wèi)星2的周期，即＞，所以，A錯誤．
B、由A結(jié)論，結(jié)合ω=可知，ω與T成反比，所以ω₁=ω₃＜ω₂，故B正確．
C、由v=ωr可得，，由=可得，即，所以C錯誤．
D、由F=mrω²可得，，由F=可得，所以，所以D錯誤．
故選B．
點評：注意衛(wèi)星做圓周運動需要的向心力全部由萬有引力提供，而赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)需要的向心力只是萬有引力的很小一部分來提供，特別注意同步衛(wèi)星與赤道上物體向心力來源的不同．