地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1;绕地球表面

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  • 解题思路:题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.

    A、根据题意三者质量相等,轨道半径r1=r2<r3

    物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星只受万有引力,故F1<F2 ,故A错误;

    B、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等,即ω13,而加速度a=rω2,则a3>a1

    卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,

    a=[GM

    r2,则a2>a3,故B错误;

    C、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等,即ω13,根据v=rω,则v3>v1

    卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,

    根据

    GMm

    r2=m

    v2/r],

    解得v=

    GM

    r,知轨道半径越大,线速度越小,则v2>v3.故C错误;

    D、物体1和卫星3周期相等,则角速度相等,即ω13

    卫星2和卫星3都靠万有引力提供向心力,

    根据

    GMm

    r2=mω2r

    ω=

    GM

    r3,ω3<ω2

    所以ω13<ω2,故D正确;

    故选:D.

    点评:

    本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.

    考点点评: 本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.

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