Question

甲同學(xué)根據(jù)向心力公式F=m

v2

r

認(rèn)為，如果人造衛(wèi)星的質(zhì)量不變，當(dāng)圓軌道半徑增大到2倍時，人造衛(wèi)星需要的向心力減小為原來的1/2；乙同學(xué)根據(jù)衛(wèi)星的向心力是地球?qū)λ�的引力，由公�?span id="nl7ztd3" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">F=G

m1m2

r2

推斷，當(dāng)軌道半徑增大到2倍時，人造衛(wèi)星需要的向心力減小為原來的1/4．哪位同學(xué)的看法對？錯了的同學(xué)錯在哪里？說明理由．

Answer 1

分析：向心力公式F=m

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r

，如果人造衛(wèi)星的質(zhì)量不變，當(dāng)圓軌道半徑增大到2倍時，人造衛(wèi)星的線速度大小也要變小的．所以人造衛(wèi)星需要的向心力并不是減小為原來的

1

2

．

解答：解：乙同學(xué)的看法是對的．
甲同學(xué)的看法是錯的．
根據(jù)萬有引力提供向心力有
G

Mm

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=m

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r

所以v=

GM r

．
當(dāng)r增大2倍時，v也減小為原來的

1

2

．
故甲同學(xué)根據(jù)F=m

v2

r

判斷的看法錯誤．

點評：此題要理解向心力公式F=m

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r

，當(dāng)v不變時，F(xiàn)與r成反比，當(dāng)r不變時，F(xiàn)與v的二次方成正比．