問題詳情:
已知地球的半徑爲,地球的自轉週期爲,地表的重力加速度爲,要在地球赤道上發*一顆近地的人造地球衛星,使其軌道在赤道的正上方,若不計空氣的阻力,那麼
A.向東發*與向西發*耗能相同,均爲
B.向東發*耗能爲,比向西發*耗能多
C.向東發*與向西發*耗能相同,均爲
D.向西發*耗能爲,比向東發*耗能多
【回答】
【知識點】人造衛星的加速度、週期和軌道的關係;萬有引力定律及其應用.D5
【*解析】D解析: A、地球自轉方向自西向東,故向東發*衛星可以充分利用地球自轉的線速度而消耗較少能量,故A錯誤;B、地球自西向東自轉,故向東發*衛星消耗能量較少,故B錯誤;C、地球自轉方向自西向東,故向東發*衛星可以充分利用地球自轉的線速度而消耗較少能量,故C錯誤;D、在赤道表面地球自轉的線速度爲,由於地球自西向東自轉,故在地球上向西發*衛星時的發*速度爲第一宇宙速度與地球自轉線速度之和,故根據動能定理知其發*耗能爲mv2=m()2,故D正確.故選:D.
【思路點撥】地球上的物體隨地球一起繞地軸自轉,故發*速度與自轉方向相同時可以充分利用地球自轉的線速度,故發*方向與地球自方向相同時消耗能量少,相反是消耗能量多.第一宇宙速度在不考慮地球自轉時衛星的最小發*速度,考慮自轉時要注意到地球自轉的方向是關鍵,向東發*充分利用自轉的線速度.
知識點:萬有引力理論的成就
題型:選擇題