飞船绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设飞船的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有:
F=F向
F=G
Mm
r2
F向=m
v2
r=m(
2π
T)2r=ma
因而
G
Mm
r2=mω2r=m(
2π
T)2r=ma
解得:
ω=
GM
r3①
T=2π
r3
GM②
a=
GM
r2③
A、由公式①可知两飞船的角速度也相同,故A正确;
B、由于两飞船的周期相同,由②式可知两飞船的轨道半径相同,故两者运行的离地面的高度相等,故B正确;
C、飞船的加速度是指向心加速度,由③式,可知两飞船的加速度也相同,故C正确;
D、由于未知两飞船的质量,无法判断万有引力的大小,故D错.
故选:ABC.
试题解析:
根据飞船绕地球做圆周运动所需的向心力由万有引力提供,列式求出角速度、周期和向心加速度的表达式进行讨论即可.
名师点评:
本题考点: 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.
考点点评: 本题关键抓住万有引力提供向心力,列式求解出线速度、周期和向心加速度的表达式,再进行讨论;同时要注意飞船的线速度、周期与轨道半径一一对应.