A、根据万有引力提供向心力G
=m(Mm r2
)2r,得T=2π2π T
,r越小,T越小,r最小等于地球的半径R,T为近地卫星的周期,即Tmin=84分钟.故A错误.
r3 GM
B、根据万有引力提供向心力G
=m(Mm r2
)2r=m2π T
v2 r
所以r=
,因为T相同,故r相同,即高度也相同.
3
GMT2
4π2
又因为v=
,由于r相同,故v相同.
GM r
故所有的同步卫星的高度和速率都是一定的,且它们都在赤道上空的同一轨道上运行.故B正确.
C、根据r=
,当T增大2倍,则半径r变为原来的
3
GMT2
4π2
倍.故C正确.
3
4
D、卫星的周期增大到原来的2倍,轨道半径一定要变为原来的
,速率v=
3
4
减小不是原来的
GM r
倍.故D错误.1 2
故选BC.
关于人造地球卫星,下列说法中正确的是( )
A.卫星离地球越远,角速度越大
B.卫星运行的瞬时速度可以大于7.9km/s
C.同一圆轨道上运行的两颗卫星,线速度大小可能不同
D.地球同步卫星可以经过地球两极上空
解析:
A、根据万有引力提供圆周运动向心力知GmM/r2=mrω2,得卫星角速度ω=GM/r3,知离地球越远的轨道半径越大,卫星的角速度越小,故A错误;
B、第一宇宙速度是绕地球做匀速圆周运动的最大线速度,当卫星绕地球沿椭圆轨道运动时,在近地点的速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度,故B选项正确;
C、由万有引力提供圆周运动向心力知GmM/r2=mv2/r ,得卫星的线速度v=GM/r,知同一圆轨道上的卫星半径相同,故线速度大小相同,故C错误;
D、地球同步卫星的轨道平面与赤道平面重合,故同步卫星不可能经过地球两极上空.
故选:B.
同步卫星必须满足两个条件,第一要与地球自转同步,第二引力提供向心力,故一定在赤道上空某个高度处;再根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出周期的表达式进行讨论即可。