Question

11．研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時．假設(shè)這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（　�。�

• A． 角速度變大
• B． 線速度變大
• C． 向心加速度變大
• D． 距地面的高度變大

Answer 1

分析 同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得到同步衛(wèi)星的周期與半徑的關(guān)系，再不同軌道的半徑大小、線速度大小和角速度大�。�

解答 解：A、由題意知，現(xiàn)在同步衛(wèi)星的周期變大，根據(jù)$ω=\frac{2π}{T}$，可知角速度ω減�。�故A錯誤；
BCD、設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，地球的質(zhì)量為M，則有：
G$\frac{mM}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=ma_向
得周期為：T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，線速度為：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，則角速度為：ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$，向心加速度a_向=$\frac{GM}{{r}^{2}}$
由題意知，現(xiàn)在同步衛(wèi)星的周期變大，則知其軌道半徑r增大，則線速度v減小，向心加速度減小，故BC錯誤，D正確．
故選：D

點評 本題是萬有引力定律與圓周運動知識的綜合，關(guān)鍵要建立模型，抓住同步衛(wèi)星做勻速圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力．