2018-2019学年新设计物理必修二粤教版讲义:主题三牛顿力学的局限性和相对论初步习题课 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理必修二粤教版讲义:主题三牛顿力学的局限性和相对论初步习题课 Word版含答案第3页

1.相同点

(1)都以地心为圆心做匀速圆周运动。

(2)同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期和角速度。

2.不同点

(1)同步卫星、近地卫星均由万有引力提供向心力,而赤道上的物体是万有引力的一个分力提供向心力。

(2)三者的向心加速度各不相同。近地卫星的向心加速度a=,同步卫星的向心加速度可用a=或a=rω2求解,而赤道上物体的向心加速度只可用a=Rω2求解。

(3)三者的线速度大小也各不相同。近地卫星v==,同步卫星v==rω,而赤道上的物体v=R·ω。

[试题案例]

[例2] (多选)如图2所示,a为地面上的待发射卫星,b为近地圆轨道卫星,c为地球同步卫星。三颗卫星质量相同,三颗卫星的线速度分别为va、vb、vc,角速度分别为ωa、ωb、ωc,周期分别为Ta、Tb、Tc,向心力分别为Fa、Fb、Fc,则(  )

图2

A.ωa=ωc<ωb B.Fa=Fc

C.va=vcTb

解析 同步卫星与地球自转同步,故Ta=Tc,ωa=ωc;由v=ωr,得vc>va。地球同步卫星和近地卫星同是卫星,根据=m=mω2r=mr,知Tc>Tb,ωc<ωb,vc