Question

關(guān)于地球同步衛(wèi)星下列說法正確的是（　�。�
①地球同步衛(wèi)星和地球同步，因此同步衛(wèi)星的高度和線速度大小是一定的
②地球同步衛(wèi)星的地球的角速度雖被確定，但高度和速度可以選擇，高度增加，速度增大，高度降低，速度減小
③地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道上空，相對(duì)地面靜止不動(dòng)
④同步衛(wèi)星由于距地球的距離比近地衛(wèi)星遠(yuǎn)，所以圓周運(yùn)動(dòng)的周期應(yīng)比近地衛(wèi)星�。�

• A、①③
• B、②③
• C、①④
• D、②④

Answer 1

分析：了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．
物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．
通過萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．

解答：解：①、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：G

Mm

(R+h)2

=m

4π2

T2

(R+h)，其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度．由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值．由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定，故①正確．
②、同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，由A選項(xiàng)可知，高度與速度大小均是定值．故②錯(cuò)誤．
③、它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，因此同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，故③正確．
④、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力G

Mm

r2

=m

4π2

T2

r，得T=2π

r3 GM

，即軌道半徑越大，周期越大，同步衛(wèi)星由于距地球的距離比近地衛(wèi)星遠(yuǎn)，所以圓周運(yùn)動(dòng)的周期應(yīng)比近地衛(wèi)星大，故④錯(cuò)誤．
故①③正確．
故選：A．

點(diǎn)評(píng)：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大小．