Question

17．關(guān)于同步地球衛(wèi)星，下列說法錯誤的是（　　）

• A． 它一定在赤道上空運行
• B． 它運行的線速度一定小于第一宇宙速度
• C． 同步衛(wèi)星相對地面靜止，故處于平衡狀態(tài)
• D． 同步衛(wèi)星的高度和運動速率是一個確定的值

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，星距離地球的高度約為36000 km，衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即23時56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．

解答 解：A、同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上空圓形軌道，軌道固定不變，故A正確；
B、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)，同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故B正確．
C、同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上空圓形軌道，軌道固定不變，且跟地球自轉(zhuǎn)同步，但不是處于平衡狀態(tài)．故C錯誤；
D、因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即同步衛(wèi)星周期T為一定值，根據(jù)F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，因為T一定值，所以 r 也為一定值，所以同步衛(wèi)星距離地面的高度和運動速率是一定值，故D正確；
本題選擇錯誤的，故選：C．

點評 該題主要考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識點，有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．