Question

3．如圖所示，a為地球赤道上的物體，b為沿地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，c為地球同步衛(wèi)星．關(guān)于a、b、c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（　　）

• A． 周期關(guān)系為T(mén)_a=T_c＞T_b
• B． 線(xiàn)速度的大小關(guān)系為v_a＜v_b＜v_c
• C． 向心加速度的大小關(guān)系為a_a＞a_b＞a_c
• D． 地球?qū)�b、c兩星的萬(wàn)有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c兩星不受重力

Answer 1

分析 地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，根據(jù)v=rω，a=rω²比較線(xiàn)速度的大小和向心加速度的大小，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力比較b、c的線(xiàn)速度、角速度、周期和向心加速度大�。�

解答 解：A、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期，所以T_a=T_c，又因?yàn)?G\frac{Mm}{{r}^{2}}=mr（{\frac{2π}{T}）}^{2}$，解得T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$，知b的周期小于c的周期．故A周期．
B、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ω_a=ω_c，根據(jù)v=rω，c的線(xiàn)速度大于a的線(xiàn)速度；
又因?yàn)?G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$，解得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，知b的線(xiàn)速度等于c的線(xiàn)速度．故B錯(cuò)誤．
C、地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度，所以ω_a=ω_c，根據(jù)a=rω²知，c的向心加速度大于a的向心加速度．故C錯(cuò)誤．
D、地球?qū)�b、c兩星的萬(wàn)有引力提供了向心力，因此只有a受重力，b、c兩星仍然受到重力的作用．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道線(xiàn)速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，以及知道地球赤道上的物體與同步衛(wèi)星具有相同的角速度和周期．