Question

9．已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G．有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（　　）

• A． 衛(wèi)星距地面的高度為$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$
• B． 衛(wèi)星的運(yùn)行速度等于第一宇宙速度
• C． 衛(wèi)星運(yùn)行時受到的向心力大小為G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$
• D． 衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度

Answer 1

分析 同步衛(wèi)星與地球相對靜止，因而與地球自轉(zhuǎn)同步，根據(jù)萬有引力提供向心力，即可求出相關(guān)的量．

解答 解：A、萬有引力提供向心力
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$r
 r=R+h
h=$\root{3}{\frac{G{MT}^{2}}{{4π}^{2}}}$-R，故A錯誤；
B、第一宇宙速度為v₁=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$，r＞R，所以衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B錯誤；
C、衛(wèi)星運(yùn)行時受到的向心力大小是F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$，故C錯誤
D、地表重力加速度為g=$\frac{GM}{{R}^{2}}$，衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正確；
故選：D．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握 萬有引力定律的兩個重要理論：1、萬有引力等于重力，2、萬有引力提供向心力，并能靈活運(yùn)用．知道同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)的周期相同．