Question

關(guān)于人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船，下列說(shuō)法中正確的是（　�。�

A．若已知人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期，利用引力常量，就可以算出地球質(zhì)量

B．兩顆人造地球衛(wèi)星，只要它們的繞行速率相等，不論它們的質(zhì)量、形狀是否相同，它們的繞行半徑和繞行周期一定是相同的

C．兩顆人造衛(wèi)星一前一后在同一軌道上沿同一方向繞行，若要后一衛(wèi)星追上前面衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，只要將后者速率增大一些即可

D．在繞地球飛行的宇宙飛船中，若宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，此飛船的速率不會(huì)因質(zhì)量減小而改變

Answer 1

分析：人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律列式分析．衛(wèi)星的速率與其質(zhì)量、形狀無(wú)關(guān)．

解答：解：A、由G

Mm

R2

=m

4π2R

T2

得，M=

4π2R3

GT2

，若人造地球衛(wèi)星的軌道半徑R和它的周期T，利用引力常量G，就可以算出地球質(zhì)量M．故A正確．
B、衛(wèi)星的速度公式為v=

GM r

，可見，衛(wèi)星的速率與其質(zhì)量、形狀無(wú)關(guān)，當(dāng)速率相等時(shí)，軌道半徑一定相等，則由v=

2πr

T

知，其周期一定相等．故B正確．
C、兩顆人造衛(wèi)星一前一后在同一軌道上沿同一方向繞行，若要后一衛(wèi)星追上前面衛(wèi)星并發(fā)生碰撞，必須從低軌道加速才能實(shí)現(xiàn)．若在同一軌道上加速時(shí)衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，半徑增大，不能實(shí)現(xiàn)碰撞．故C錯(cuò)誤．
D、由上可知，衛(wèi)星的速度與其質(zhì)量無(wú)關(guān)，則知宇航員從艙內(nèi)慢慢走出，并離開飛船，此飛船的速率不會(huì)因質(zhì)量減小而改變．故D正確．
故選ABD

點(diǎn)評(píng)：本題是衛(wèi)星類型，是萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)的綜合，要建立模型，由牛頓第二定律推導(dǎo)速度公式．