(1)由G=m得v=,r越大,v越小.
(2)由G=mω2r得ω=,r越大,ω越小.
(3)由G=m2r得T=2π ,r越大,T越大.
(4)由G=ma得a=,r越大,a越小.
以上结论可总结为"一定四定,越远越慢".
例2 俄罗斯的"宇宙-2251"卫星和美国的"铱-33"卫星在西伯利亚上空约805 km处发生的碰撞是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件.碰撞过程中产生的大量碎片可能会影响太空环境.假定有甲、乙两块碎片绕地球运动的轨道都是圆,甲的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是( )
A.甲的运行周期一定比乙的长
B.甲距地面的高度一定比乙的高
C.甲的向心力一定比乙的小
D.甲的向心加速度一定比乙的大
答案 D
解析 甲的速率大,由G=m,得v=,由此可知,甲碎片的轨道半径小,故B错;由G=mr,得T=,可知甲的运行周期小,故A错;由于两碎片的质量未知,无法判断向心力的大小,故C错;由=ma得a=,可知甲的向心加速度比乙的大,故D对.
例3 如图2所示,a、b是两颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星,它们距地面的高度分别是R和2R(R为地球半径).下列说法中正确的是( )
图2
A.a、b的线速度大小之比是∶1
B.a、b的周期之比是1∶2
C.a、b的角速度大小之比是3∶4