地球的两颗人造卫星质量之比m1:m2=1:2,圆周轨道半径之比r1:r2=1:2.
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解题思路:(1)根据万有引力充当向心力,产生的效果公式可得出线速度和轨道半径的关系,可得结果;(2)根据圆周运动规律可得线速度和角速度以及半径的关系,直接利用上一小题的结论,简化过程;(3)根据圆周运动规律可得运行周期和角速度之间的关系,直接利用上一小题的结论,简化过程;(4)根据万有引力充当向心力可得向心力和质量以及半径的关系.

设地球的质量为M,两颗人造卫星的线速度分别为V1、V2,角速度分别为ω1、ω2,运行周期分别为T1、T2,向心力分别为F1、F2

(1)根据万有引力和圆周运动规律G

mM

r2=m

V2

r得 V=

GM

r

V1

V2=

GM

r1

GM

r2=

r2

r1=

2

1=

2

1

故二者线速度之比为

2:1.

(2)根据圆周运动规律 v=ωr得 ω=

v

r

ω1

ω2=

V1

V2•

r2

r1=

2

2

1

故二者角速度之比为 2

2:1.

(3)根据圆周运动规律 T=

ω

T1

T2=

ω2

ω1=

1

2

2

故二者运行周期之比为 1:2

2.

(4)根据万有引力充当向心力公式 F=G

mM

r2

F1

F2=

m1

m2•

r22

r21=

2

1

故二者向心力之比为 2:1.

点评:

本题考点: 万有引力定律及其应用;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.

考点点评: 此题利用简单的条件考查了人造卫星做圆周运动的线速度,角速度,周期和向心力之比.具有一定的递进性质,可直接利用上一小题的结论简化过程.如果不敢保证成功率,可以每一小题都用万有引力和圆周运动规律的关系来解,不过都和第一小题类似,转换公式的次数较多,且不易合理安排卷面.此为中档题