Question

18．假設(shè)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，當衛(wèi)星繞地球運動的軌道半徑增大到原來的2倍仍作圓周運動，則（　�。�

• A． 根據(jù)公式v=ωr，可知衛(wèi)星的線速度將增大到原來的2倍
• B． 根據(jù)公式F=m$\frac{v^2}{r}$，可知衛(wèi)星所需的向心力將減少到原來的$\frac{1}{2}$
• C． 根據(jù)公式F=G$\frac{Mm}{r^2}$，可知衛(wèi)星所需的向心力將減少到原來的$\frac{1}{4}$
• D． 根據(jù)B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將減少到原來的$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$

Answer 1

分析 人造衛(wèi)星做圓周運動，萬有引力提供向心力，當軌道半徑變化時，萬有引力變化，衛(wèi)星的線速度、角速度、周期隨著變化，所以，不能用向心力的表達式來討論一些物理量的變化．注意理解控制變量法．

解答 解：A、當軌道半徑變化時，萬有引力變化，衛(wèi)星的角速度ω=$\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$，隨著變化，所以，不能用公式v=rω討論衛(wèi)星的線速度變化，故A錯誤；
B、當軌道半徑變化時，萬有引力變化，衛(wèi)星的線速度v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$隨著變化，所以，不能用公式F=m$\frac{v^2}{r}$討論衛(wèi)星的向心力變化，故B錯誤；
C、根據(jù)公式F=G$\frac{Mm}{r^2}$，可知衛(wèi)星所需的向心力將減少到原來的$\frac{1}{4}$，故C正確；
D、根據(jù)B和C中給出的公式得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知衛(wèi)星運動的線速度將減少到原來的$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$．故D正確；
故選：CD．

點評 人造衛(wèi)星做圓周運動，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的線速度、角速度、周期都與半徑有關(guān)，討論這些物理量時要找準公式，正確使用控制變量法．