Question

（2011?北京）由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（　�。�

A．質(zhì)量可以不同

B．軌道半徑可以不同

C．軌道平面可以不同

D．速率可以不同

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，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：A、許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故A正確．
B、因?yàn)橥�步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，
根據(jù)萬有引力提供向心力得：

GMm

r2

=mω²r，因?yàn)棣匾欢�，所�?r 必須固定．故B錯誤．
C、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)動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．所以所有的同步衛(wèi)星都在赤道上方同一軌道上．故C錯誤．
D、根據(jù)萬有引力提供向心力得：

GMm

r2

=m

v2

r

，因?yàn)閞一定，所以這些衛(wèi)星速率相等．故D錯誤．
故選A．

點(diǎn)評：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．