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(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 三者都只受萬(wàn)有引力的作用，萬(wàn)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(duì)地心的線(xiàn)速度與靜止在地球赤道上的物體相對(duì)地心的線(xiàn)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(lái)源．
根據(jù)萬(wàn)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(wàn)有引力的作用，萬(wàn)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(wàn)有引力和地面支持力共同提供．故A錯(cuò)誤．
B、根據(jù)萬(wàn)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(duì)地心的線(xiàn)速度大于靜止在赤道上物體相對(duì)地心的線(xiàn)速度．故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 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(lái)，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(xiàn)速度大小、高度、周期等物理量都是確定值．