解题思路:根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、角速度、周期和向心力的表达式进行讨论即可.
A、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[Mm
r2
F向=m
v2/r]=mω2r=m([2π/T])2r
因而
G[Mm
r2=m
v2/r]=mω2r=m([2π/T])2r=ma
解得
v=
GM
r①
ω=
GM
r3 ②
a=
GM
r2③
A、a、c两颗卫星的轨道半径相同,且小于b卫星的轨道半径,根据③式,a、c的加速度大小相等,且大于b的加速度,故A正确;
B、b、c两颗卫星的轨道半径不相同,根据②式,其角速度不等,故B错误;
C、a、c两颗卫星的轨道半径相同,且小于d卫星的轨道半径,根据①式,a、c的线速度大小相等,且大于d的线速度,故C错误;
D、a、c两颗卫星相交,故轨道半径相同,根据①式,它们的线速度相等,故永远不会相撞,故D错误;
故选:A.
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,先列式求解出线速度、角速度和加速度的表达式,再进行讨论;除向心力外,线速度、角速度、周期和加速度均与卫星的质量无关,只与轨道半径有关.