Question

11．尋找馬航失聯(lián)客機(jī)時，初步確定失事地點(diǎn)位于南緯31°52′東經(jīng)115°52′的澳大利亞西南城市珀斯附近的海域，有一顆繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，每天上午同一時刻在該區(qū)域的正上方海面照像．已知地球半徑為R，地表重力加速度為g，衛(wèi)星軌道半徑為r，則下列說法正確的是（　�。�

• A． 該衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度
• B． 該衛(wèi)星可能是同步衛(wèi)星
• C． 該衛(wèi)星的向心加速度為$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$g
• D． 該衛(wèi)星的周期為T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}r}{g}}$

Answer 1

分析 衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，故衛(wèi)星軌道平面必與地心共面，且地心為軌道圓心，據(jù)此分析即可．

解答 解：A、第一宇宙速度是從地球表面發(fā)射人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最大環(huán)繞速度，故A錯誤；
B、地球同步衛(wèi)星一定在赤道上空，故B錯誤；
C、根據(jù)牛頓第二定律得：
$G\frac{Mm}{r^2}=ma$
根據(jù)萬有引力等于重力得：
$G\frac{Mm}{r^2}=mg$
解得：a=$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$g，故C正確；
D、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，
$G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{{4{π^2}}}{T^2}r$
解得：T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，故D錯誤；
故選：C

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵是抓住衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，由于衛(wèi)星所受萬有引力指向地心，故衛(wèi)星所在軌道平面與地心共面，且地心為軌道的圓心，據(jù)此才能正確分析得出結(jié)論．