(3分)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年…——2018 高考物理第 1 题答案解析

2018_江苏卷

2018 江苏 第 1 题 单选题 区分题
2018_江苏卷

1.(3分)我国高分系列卫星的高分辨对地观察能力不断提高。今年5月9日发射的“高分五号”轨道高度约为 705km,之前已运行的“高分四号”轨道高度约为 36000km,它们都绕地球做圆周运动。与“高分四号”相比,下列物理量中“高分五号”较小的是(  )

A. 周期
B. 角速度
C. 线速度
D. 向心加速度
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A

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【考点】4F:万有引力定律及其应用;4H:人造卫星【专题】34:比较思想;4E:模型法;52A:人造卫星问题

【分析】卫星绕地球匀速做圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,由此列式得到卫星的周期、角速度、线速度和向心加速度与轨道半径的关系式,再进行分析。

【解答】解:设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球的质量为M,卫星绕地球匀速做圆周运动,由地球的万有引力提供向心力,则得:

$$ \mathrm { G } { \frac { M m } { r ^ { 2 } } } = \mathrm { m } { \frac { 4 \pi ^ { 2 } } { T ^ { 2 } } } \mathrm { r } = \mathrm { m } \omega ^ { 2 } \mathrm { r } = \mathrm { m } { \frac { v ^ { 2 } } { r } } = \mathrm { m } a $$

得: ${ \mathrm { T } } { = } 2 \pi { \sqrt { \frac { r ^ { 3 } } { G M } } } , ~ \omega { = } { \sqrt { \frac { G M } { r ^ { 3 } } } } , ~ \mathrm { v } { = } { \sqrt { \frac { G M } { r } } } , ~ \mathrm { a } { = } { \frac { G M } { r ^ { 2 } } }$

可知,卫星的轨道半径越小,周期越小,而角速度、线速度和向心加速度越大,“高分五号”的轨道半径比“高分四号”的小,所以“高分五号”较小的是周期,故A 正确,BCD错误。

故选:A。

【点评】解决本题的关键是要掌握万有引力提供向心力这一重要理论,知道卫星的线速度、角速度、周期、加速度与轨道半径的关系。对于周期,也可以根据开普勒第三定律分析。

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