Question

10．人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運(yùn)動(dòng)軌道半徑會(huì)逐漸減小，在此進(jìn)程中衛(wèi)星的速率將增大，衛(wèi)星的周期將減小．

Answer 1

分析 衛(wèi)星在阻力的作用下，要在原來(lái)的軌道減速，萬(wàn)有引力將大于向心力，物體會(huì)做向心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變小，再根據(jù)人造衛(wèi)星的萬(wàn)有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心加速度的表達(dá)式進(jìn)行討論即可．

解答 解：衛(wèi)星在阻力的作用下，要在原來(lái)的軌道減速，萬(wàn)有引力將大于向心力，物體會(huì)做向心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變小，人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，
根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，
$\frac{GmM}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}r}{{T}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$
v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，T=2π$\sqrt{\frac{{r}^{3}}{GM}}$，
所以軌道半徑會(huì)逐漸減小，衛(wèi)星的速率將增大，衛(wèi)星的周期將減小．
故答案為：增大，減小

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是根據(jù)題意得出軌道半徑變小，然后抓住萬(wàn)有引力提供向心力，以及重力加速度的表達(dá)式，先列式求解出線速度、角速度、周期和加速度的表達(dá)式，再進(jìn)行討論．