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高中 | 研究天体运动规律题目答案及解析如下,仅供参考!
必修2
第六章 万有引力与航天
6.4 万有引力理论的成就
研究天体运动规律
某人造地球卫星运行轨道与赤道共面,绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号,位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示,$T$为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动,地球质量为$M$,万有引力常量为$G$。则该卫星轨道半径为$(\qquad)$
$\\sqrt[3]{\\dfrac{GMT^{2}}{36\\pi^{2}}}$
","$\\sqrt[3]{\\dfrac{GMT^{2}}{16\\pi^{2}}}$
","$\\sqrt[3]{\\dfrac{GMT^{2}}{4\\pi^{2}}}$
","$\\sqrt[3]{\\dfrac{9GMT^{2}}{4\\pi^{2}}}$
"]设卫星转动的周期为$T'$,根据题意可得$\dfrac{2\pi}{T'} \cdot \dfrac{T}{2}-\dfrac{2\pi}{T} \cdot \dfrac{T}{2}=2\pi$
可得$T'=\dfrac{T}{3}$
根据万有引力提供向心力$G\dfrac{Mm}{r^{2}}=m\dfrac{4\pi^{2}}{{T^{'}}^{2}}r$
可得$r=\sqrt[3]{\dfrac{GM{T^{'}}^{2}}{4\pi^{2}}}$
代入$T'=\dfrac{T}{3}$
可得$r=\sqrt[3]{\dfrac{GMT^{2}}{36\pi^{2}}}$。
故选:$\rm A$。
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