广州外国语小学:一道物理题

来源:百度文库 编辑:神马品牌网 时间:2024/04/30 17:42:58
人造卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为R,线速度为v,周期为T.若使卫星周期变为2T,可能的办法是( )
A.R不变,使线速度变为v/2
B.v不变,使轨道半径变为2R
C.轨道半径变为(三次根号4)R
D.角速度变为原来的2倍

答案:C

偶想知道为什么,请大虾详细解说一下!!!

这里公式写起来不方便,我就说一下吧
首先利用万有引力等于向心力可以得出
R×V^2=GM(是常数)
也就是V=根号(GM/R)
设周期为T时,速度和半径为R1和V1
T=2×3.14×R1/V1
周期为2T时,速度和半径为R2和V2
2T=2×3.14×R2/V2
两式化简得
R2/V2=2×R1/V1
因为V2=根号(GM/R2)
V1=根号(GM/R1)
代入,得到
(R2)^(3/2)=2*(R1)^(3/2)
(R2/R1)^(3/2)=2
R2/R1=2^(2/3)
=三次根号4

保持万有引力与向心力相等就行了

GMm/r^2 = mv^2/r

把m化简掉之后,可知周期只与半径R的立方的平方根成正比,与M的平方根成反比.