Question

10．2014年11月中國的北斗系統(tǒng)成為第三個(gè)被聯(lián)合國認(rèn)可的海上衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示．己知a、b、c為圓形軌道（　�。�

• A． 在軌道a、b運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星加速度相同
• B． 在軌道a、b運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星受到地球的引力一樣大
• C． 衛(wèi)星在軌道c、a的運(yùn)行周期T_a＞T_c
• D． 衛(wèi)星在軌道c、a的運(yùn)行速度v_a＞v_c

Answer 1

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解出加速度、周期、線速度與軌道半徑的關(guān)系，根據(jù)圖示的軌道半徑大小判斷加速度、周期、線速度的大�。�

解答 解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，有G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma，得a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，因?yàn)閍、b的軌道半徑相等，故a、b的加速度大小相等，但加速度的方向不同，所以加速度不同．故A錯(cuò)誤．
B、由于a、b的質(zhì)量不知道，無法確定受到的地球引力的大小，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)萬有引力提供向心力，有G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r，得T=2π $\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，c的軌道半徑小于a的軌道半徑，故a的周期大于c的周期，即T_a＞T_c，故C正確．
D、根據(jù)萬有引力提供向心力G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，c的軌道半徑小于a的軌道半徑，故a的線速度小于c的線速度，即v_a＜v_c，故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要掌握萬有引力提供向心力，并且能夠根據(jù)題意選擇向心力的表達(dá)式．