内容正文:
(2025·重庆卷·T7)“金星凌日”时,从地球上看,金星就像镶嵌在太阳表面的小黑点。在地球上间距为d的两点同时观测①,测得金星在太阳表面的小黑点相距为L②,如图所示。地球和金星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动③,太阳直径远小于金星的轨道半径④,则地球和金星绕太阳运动的( )
A.轨道半径之比为 B.周期之比为
C.线速度大小之比为 D.向心加速度大小之比为
答案:D
①在两点同时观测,金星该时刻在图示位置。
②由L和d,利用几何关系计算地球、金星到太阳的距离之比。
③万有引力提供地球、金星做圆周运动的向心力,可写出周期、线速度、向心加速度的表达式。
④地球、金星到太阳的距离近似等于它们做圆周运动的半径。
解析:太阳直径远小于金星的轨道半径,太阳直径忽略不计,根据题意结合几何知识可知地球和金星绕太阳运动的轨道半径之比为=,故A错误;根据万有引力提供向心力有G=mr=m=ma,解得T=,v=,a=,故可得周期之比为=,线速度大小之比为=,向心加速度大小之比为=,故B、C错误,D正确。
(2025·四川卷·T6)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①。该卫星持续发射信号,位于赤道的某观测站②接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示③,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,引力常量为G。则该卫星轨道半径为( )
A. B.
C. D.
答案:A
①已知卫星绕行方向为由西向东。
②观测站随地球做匀速圆周运动。
③每经过时间,卫星与观测站“相遇”一次,卫星比观测站多走一圈。
解析:设卫星转动的周期为T',根据题意可得·-·=2π,可得T'=,根据万有引力提供向心力有G=mr,可得r=,代入T'=,可得r=。故选A。
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