2017-2018学年同步备课粤教版必修2 第三章 习题课2 天体运动各物理量与轨道半径的关系
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(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 2009年2月11日,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处发生碰撞,这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= ,可知甲的周期小,故A错;由于未知两碎片的质量,无法判断向心力的大小,故C错误;由=ma得a=,可知甲的向心加速度比乙的大,故D对.

例3 如图1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1

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

D.a、b的向心加速度大小之比是9∶2

答案 C

解析 两卫星均做匀速圆周运动,F万=F向,向心力选不同的表达式分别分析.