Question

15．將月球、地球同步衛(wèi)星和靜止在地球赤道上的物體三者進(jìn)行比較，下列說法正確的是（　　）

• A． 三者都只受萬有引力的作用，萬有引力都提供向心力
• B． 月球的向心加速度大于地球同步衛(wèi)星的向心加速度
• C． 地球同步衛(wèi)星的角速度與靜止在地球赤道上的物體的角速度相同
• D． 地球同步衛(wèi)星相對地心的線速度與靜止在地球赤道上的物體相對地心的線速度大小相等

Answer 1

分析 知道地球上的物體和衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力的來源．
根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星向心力，列出等式表示出向心加速度．
了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．

解答 解：A、月球、地球同步衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，只受萬有引力的作用，萬有引力提供向心力．靜止在赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)需要的向心力有萬有引力和地面支持力共同提供．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星向心力，列出等式：$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=ma，得：a=$\frac{GM}{{R}^{2}}$，
由于月球繞地運(yùn)行的軌道半徑大于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以月球繞地運(yùn)行的向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度，故B錯(cuò)誤．
C、同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以地球同步衛(wèi)星與靜止在赤道上物體的角速度相同．故C正確．
D、地球同步衛(wèi)星與靜止在赤道上物體具有相同的角速度，由于同步衛(wèi)星軌道半徑大于赤道上物體的運(yùn)動(dòng)半徑，根據(jù)v=ωr，得地球同步衛(wèi)星相對地心的線速度大于靜止在赤道上物體相對地心的線速度．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評 要比較一個(gè)物理量的大小關(guān)系，我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來，再進(jìn)行之比．
向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．
同步衛(wèi)星的角速度、線速度大小、高度、周期等物理量都是確定值．