Question

假如做圓周運動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍做圓周運動，則（　　）

• A．根據(jù)公式v=ωr可知衛(wèi)星運動的線速度增大到原來的2倍
• B．根據(jù)公式F=GMm/r²可知衛(wèi)星所需向心力將減小到原來的

  1

  2

• C．根據(jù)公式F=mv²/r可知衛(wèi)星所需向心力將減小到原來的

  1

  2

• D．根據(jù)上述選項B和C給出的公式可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的

  2

  2

Answer 1

分析：人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來2倍時，角速度減小，線速度減小，由數(shù)學(xué)知識分析線速度和向心力的變化．根據(jù)公式F=G

Mm

r2

，地球提供的向心力將減少到原來的

1

4

．根據(jù)上述B和C中給出的公式，推導(dǎo)出衛(wèi)星線速度公式來分析線速度的變化．

解答：解：A、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來2倍時，角速度減小，根據(jù)公式v=ωr，則衛(wèi)星運動的線速度將小于原來的2倍．故A錯誤．
    B、人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來2倍時，線速度減小，根據(jù)公式F=m

v2

r

，則衛(wèi)星所需的向心力將小于原來的

1

2

．故B錯誤．
    C、根據(jù)公式F=G

Mm

r2

，地球質(zhì)量M，衛(wèi)星質(zhì)量m不變，當(dāng)r變?yōu)?r時，向心力F變?yōu)樵瓉淼?span id="vhvjbnh" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

4

．故C錯誤．
    D、根據(jù)B和C中給出的公式得到：v=

GM r

，r變?yōu)?r，則v變?yōu)樵瓉淼?span dealflag="1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

2

2

倍．故D正確．
故選：D

點評：本題要應(yīng)用控制變量法來理解物理量之間的關(guān)系，要注意衛(wèi)星的線速度、角速度等描述運動的物理量都會隨半徑的變化而變化．