Question

16．國際計量局規(guī)定：2016年12月31日增加一秒，以補償?shù)厍蛐�轉變慢造成的時差，數(shù)據(jù)表明，地球自轉正逐漸變慢，3億年前地球自轉的周期約為22小時，假設這種趨勢會持續(xù)下去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（　�。�

• A． 線速度變大
• B． 距地面的高度變小
• C． 角速度變小
• D． 向心加速度變大

Answer 1

分析 同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得到同步衛(wèi)星的周期與半徑的關系，再分析變軌后與變軌前半徑大小、線速度大小和角速度大�。�

解答 解：設同步衛(wèi)星的質量為m，軌道半徑為r，地球的質量為M，則有：
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω²r=ma_向
得周期為：T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，
線速度為：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，
則角速度為：ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$，
向心加速度為：a_向=$\frac{GM}{{r}^{2}}$
由題意知，現(xiàn)在同步衛(wèi)星的周期變大，則知，其軌道半徑r增大，即距地面的高度變大，
而線速度v減小，角速度ω減小，向心加速度減小，故C正確，ABD錯誤．
故選：C．

點評 本題是萬有引力定律與圓周運動知識的綜合，關鍵要建立模型，抓住同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由地球的萬有引力提供向心力，且周期等于地球的自轉周期．