甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星質(zhì)量之比是4:1,軌道半徑之比是4:1,下列說法正確的是( 。
分析:根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力,列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達式進行討論即可.
解答:解:人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動,根據(jù)萬有引力提供向心力,
設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M,有F=FG
Mm
r2
=m
4π2
T2
r
 
解得T=2π
r3
GM
 
因為軌道半徑之比是4:1,所以甲、乙的周期之比是8:1,故A錯誤;
G
Mm
r2
=m
v2
r
  解得v=
GM
r
 
因為軌道半徑之比是4:1,所以甲、乙的線速度之比是1:2,故B正確;
 G
Mm
r2
=man
,解得an=
GM
r2

因為軌道半徑之比是4:1,所以甲、乙的向心加速度之比是1:16,故C正確;
 G
Mm
r2
=man
=F,解得向心力與衛(wèi)星的質(zhì)量成正比,與半徑的平方成反比.
因為衛(wèi)星質(zhì)量m2=2m1,軌道半徑r2=4r1,所以甲、乙的向心力1:4,故D錯誤;
故選:BC
點評:本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力,列式求解出線速度、角速度、周期和向心力的表達式,再進行討論.注意只有向心力與衛(wèi)星的質(zhì)量有關(guān),線速度、角速度與向心加速度均與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān).
練習冊系列答案
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2
:1,則這兩顆衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動角速度之比為
2
2
:1
2
2
:1
,轉(zhuǎn)動周期之比為
2
:4
2
:4

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甲、乙兩顆人造地球衛(wèi)星,質(zhì)量相等,它們都近似看成作勻速圓周運動,若甲的運動周期比乙小,則( 。

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