Question

某同学欲通过Internet查询“神舟”五号飞船绕地球运行的相关科技数据，从而将其与地球同步卫星进行比较，他了解到“神舟”五号飞船在圆周轨道上运转一圈的时间大约为90分钟．由此可得出（ ）
A．“神舟”五号飞船在圆周轨道上运行的速率比地球同步卫星的小
B．“神舟”五号飞船在圆周轨道上运行的角速度比地球同步卫星的大
C．“神舟”五号飞船运行的向心加速度比地球同步卫星的大
D．“神舟”五号飞船在圆周轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星的低

Answer

“神舟”五号飞船的周期比同步卫星短，先根据万有引力提供向心力，求出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，先比较出轨道半径的大小，然后再比较线速度、角速度、加速度的大小．
【解析】
人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有
F=F向
F=G
F向=m=mω2r=m（）2r
因而
G=m=mω2r=m（）2r=ma
解得
v= ①
T==2π ②
a= ③
ω=  ④
“神舟”五号飞船的周期比同步卫星短，根据②式可知同步卫星的轨道半径大，故D正确；
根据①式，同步卫星的线速度小，故A错误；
根据③式，同步卫星的加速度小，故C正确；
根据④式，同步卫星的角速度小，故B正确；
故选BCD．