Question

1．已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G．則關(guān)于同步衛(wèi)星，下列表述正確的是（　　）

• A． 衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
• B． 衛(wèi)星的運(yùn)行速度等于第一宇宙速度
• C． 衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小為G$\frac{Mm}{{R}^{2}}$
• D． 衛(wèi)星距離地面的高度為$\sqrt{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$

Answer 1

分析 同步衛(wèi)星與地球相對(duì)靜止，因而與地球自轉(zhuǎn)同步，根據(jù)萬有引力提供向心力，即可求出相關(guān)的量．

解答 解：A、地表重力加速度為g=$G\frac{M}{{R}_{\;}^{2}}$，衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故A正確；
B、第一宇宙速度為v₁=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$，而同步衛(wèi)星的速度為v=$\sqrt{\frac{GM}{R+h}}$，因此運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；
C、衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)受到的向心力大小是F_向=$\frac{GMm}{（R+h）_{\;}^{2}}$，故C錯(cuò)誤；
D、萬有引力提供向心力，有：$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}$=$m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$=$m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$且r=R+h
解得：h=$\root{3}{\frac{GM{T}_{\;}^{2}}{4{π}_{\;}^{2}}}$-R，故D錯(cuò)誤；
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵抓住萬有引力等于向心力，衛(wèi)星轉(zhuǎn)動(dòng)周期與地球自轉(zhuǎn)同步，注意第一宇宙速度的含義．