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2009年2月11日,俄罗斯的“宇宙-2251”卫星和美国的“铱-33”卫星在西伯利亚上空的805km处发生碰撞,这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件,碰撞过程中产生的大量碎片可能影响太空环境,假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲的运动速率比乙的小,则下列说法中正确的是( )
A. 甲的运行周期一定比乙的长
B. 甲距地面的高度一定比乙的低
C. 甲的加速度一定比乙的小
D. 甲的向心力一定比乙的大
人气:427 ℃ 时间:2020-04-03 21:17:48
解答
卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有
F=F
向
F=G
Mm
r
2
F
向
=m
v
2
r
=m(
2π
T
)
2
r=ma
因而
G
Mm
r
2
=m
v
2
r
=m(
2π
T
)
2
r=ma
解得
v=
GM
r
①
T=2
π
r
3
GM
②
a=
GM
r
2
③
由于甲的运行速率比乙的小,
B、根据①式,可以知道甲的轨道半径较大,故B错误;
A、由公式②可知甲的周期大,故A正确;
C、碎片的加速度是指引力加速度,由③式,可知甲的加速度比乙大,故C正确;
D、由于未知两碎片的质量,无法判断向心力的大小,故D错.
故选:AC.
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