地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F₁,向心加速度为a₁,线速度为v₁,角速度为ω₁,绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F₂,向心加速度为a₂,线速度为v₂,角速度为ω₂;地球同步卫星所受的向心力为F₃,向心加速度为a₃,线速度为v₃,角速度为ω₃;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则

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题中涉及三个物体:地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体1、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星2、地球同步卫星3;物体1与人造卫星2转动半径相同,物体1与同步卫星3转动周期相同,人造卫星2与同步卫星3同是卫星,都是万有引力提供向心力;分三种类型进行比较分析即可.
根据题意三者质量相等,万有引力公式,向心力公式
,轨道半径,物体1与人造卫星2比较,由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力,而近地卫星、地球同步卫星只受万有引力,故,,故A错误;由选项A的分析知道向心力 ,故由牛顿第二定律,可知,故B错误;由A选项的分析知道向心力 ,根据向心力公式,由于m、R一定,故,故C错误;同步卫星与地球自转同步,故,根据周期公式可知,卫星轨道半径越大,周期越大,故,再根据,有,故D正确;
故选D.
点评:本题关键要将物体1、人造卫星2、同步卫星3分为三组进行分析比较,最后再综合;一定不能将三个物体当同一种模型分析,否则会使问题复杂化.

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