Question

6．我國(guó)發(fā)射的神州五號(hào)載人宇宙飛船的周期約為90min，如果把它繞地球的運(yùn)動(dòng)看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船的運(yùn)動(dòng)和人造地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)相比，假設(shè)它們質(zhì)量相等，下列判斷中正確的是（　　）

• A． 飛船受到的向心力大于同步衛(wèi)星受到的向心力
• B． 飛船的動(dòng)能大于同步衛(wèi)星的動(dòng)能
• C． 飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑
• D． 發(fā)射飛船過(guò)程需要的能量大于發(fā)射同步衛(wèi)星過(guò)程需要的能量

Answer 1

分析 研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式表示出線速度、角速度、周期、加速度等物理量．
根據(jù)軌道半徑的關(guān)系判斷各物理量的大小關(guān)系．

解答 解：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=ma=mr（$\frac{2π}{T}$）²得
A、T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，神州五號(hào)載人宇宙飛船的周期約為90min．同步衛(wèi)星周期24h，所以飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑．
F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$，所以飛船受到的向心力大于同步衛(wèi)星受到的向心力．故A正確，C錯(cuò)誤
B、v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，飛船的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以飛船的運(yùn)行速度大于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度．所以飛船的動(dòng)能大于同步衛(wèi)星的動(dòng)能，故B正確；
D、越往高軌道發(fā)射衛(wèi)星需要的能量越大，所以發(fā)射飛船過(guò)程需要的能量小于發(fā)射同步衛(wèi)星過(guò)程需要的能量．故D錯(cuò)誤；
故選：AB．

點(diǎn)評(píng) 要比較一個(gè)物理量大小，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先表示出來(lái)，在進(jìn)行比較．
向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量選取應(yīng)用．