北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航,定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均围绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的AB两位置

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 人造地球卫星/2022-10-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航,定位等功能.“北斗”系统中两颗工作卫星均围绕地心做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的AB两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则下列判断中错误的是(  )
A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为
R2g
r2
B.若卫星1加速或卫星2减速,卫星1将与卫星2相撞
C.卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为
πr
3R

r
g
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为0
魔方格

◎ 答案

A、根据万有引力提供向心力:
GMm
r2
=ma,
解得:a=
GM
r2

GM
R2
=g ②
由①②解得卫星的加速度:a=
gR2
r2
,故A正确.
B、卫星1加速后万有引力不够提供向心力,做离心运动,会离开原来的圆轨道,同样卫星2减速会做近心运动,所以两卫星一定不在同一轨道上,不可能相遇,故B错误.
C、根据万有引力提供向心力
GMm
r2
=mrω 2,ω=

GM
r3
=

gR2
r3
,所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间t=
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π
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