Question

已知地球自转周期为T₀，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是

A.     B.     C.     D.

Answer

CD

【解析】试题分析：设地球的质量为M，卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，有： 解得： .同步卫星的周期与地球自转周期相同，即为T0．已知该人造卫星的运行半径为同步卫星轨道半径的四分之一，所以该人造卫星与同步卫星的周期之比是： ，解得：T=T0．设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得： ; 解得，当n=1时，n=3时，故AB错误，CD正确．故选CD．

考点：万有引力定律的应用

【名师点睛】本题考查万有引力定律和圆周运动知识的综合应用能力．要理解当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π的整数倍时，卫星再次出现在城市上空。