Question

（2005?海淀區一模）我國發射的神州五號載人宇宙飛船的周期約為90min，如果把它繞地球的運動看做是勻速圓周運動，飛船的運動和人造地球同步衛星的運動相比，假設它們質量相等，下列判斷中正確的是（　　）

A．飛船受到的向心力大于同步衛星受到的向心力

B．飛船的動能小于同步衛星的動能

C．飛船的軌道半徑大于同步衛星的軌道半徑

D．發射飛船過程需要的能量小于小于發射同步衛星過程需要的能量

Answer 1

分析：研究衛星繞地球做勻速圓周運動，根據萬有引力提供向心力，列出等式表示出線速度、角速度、周期、加速度等物理量．
根據軌道半徑的關系判斷各物理量的大小關系．

解答：解：根據萬有引力提供向心力得出：

GMm

r2

=m

v2

r

=ma=mr（

2π

T

）²得

A、T=2π

r3 GM

，神州五號載人宇宙飛船的周期約為90min．同步衛星周期24h，所以飛船的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑．

F=

GMm

r2

，所以飛船受到的向心力大于同步衛星受到的向心力．故A正確，C錯誤
B、v=

GM r

，飛船的軌道半徑小于同步衛星的軌道半徑，所以飛船的運行速度大于同步衛星的運行速度．所以飛船的動能大于同步衛星的動能，故B錯誤
D、越往高軌道發射衛星需要的能量越大，所以發射飛船過程需要的能量小于發射同步衛星過程需要的能量．故D正確
故選AD．

點評：要比較一個物理量大小，我們應該把這個物理量先表示出來，在進行比較．
向心力的公式選取要根據題目提供的已知物理量選取應用．