地球同步卫星到地心的距离r可由r3=求出,已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m/s2,则以下说法中...
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地球同步卫星到地心的距离r可由r3=求出,已知式中a的单位是m,b的单位是s,c的单位是m/s2,则以下说法中正确的是()
A. 地球同步卫星只能定点在赤道的正上方,质量不同的同步卫星轨道半径都相同
B. 轨道半径都相同,以第一宇宙速度运行
C. 上式中a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,C是同步卫星的加速度
D. 上式中a是地球半径,b是同步卫星绕地心运动的周期,C是地球表面的重力加速度
【回答】
考点: 同步卫星.
专题: 人造卫星问题.
分析: 地球同步卫星只能定点在赤道的正上方,高度是一定的.根据万有引力充当向心力,列式分析.
解答: 解:A、地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,只能定点在赤道的正上方,根据开普勒第三定律可知,同步卫星轨道半径是一定的,故A正确.
B、第一宇宙速度是卫星环绕地球圆周运动的最大速度,等于近地卫星,地球同步卫星小于第一宇宙速度,故B错误.
CD、卫星在万有引力作用下做匀速圆周运动,其所需的向心力由万有引力提供,即引力提供向心力,有:
G=ma=mω2r=mr
因为地球同步卫星到地心的距离r中包含4π2,所以此题用的公式应是G=mr
整理得到:r3= ①
在地面上,根据重力等于万有引力,有m′g=,可得:GM=gR2(R是地球半径)
代入①得到:r3=;
结合题目所给单位,a的单位是m,则a对应地球半径R,b的单位是s,则b对应同步卫星的周期T,也是地球自转周期T,c的单位米每二次方秒,则c对应地球表面的重力加速度g;故C错误,D正确.
故选:AD.
点评: 本题的关键要掌握地球同步卫星的条件和向心力的来源,运用万有引力等于向心力,及万有引力等于重力,由数学知识变形得到r3的表达式.
知识点:宇宙航行
题型:选择题
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