Question

7．關(guān)于同步衛(wèi)星，下列說法不正確的是（　　）

• A． 同步衛(wèi)星的運動軌道平面一定與赤道平面重合
• B． 所有地球同步衛(wèi)星到地心的距離都相同
• C． 所有地球同步衛(wèi)星的質(zhì)量都相同
• D． 同步衛(wèi)星運行的線速度大小一定小于第一宇宙速度

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，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，其運行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．

解答 解：A、它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)了“同步”，那它的運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．同步衛(wèi)星運行軌道只能位于地球赤道平面上的圓形軌道，故A正確．
B、同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，其周期為24h，根據(jù)v=$\frac{2πr}{T}$，可知，所有地球同步通訊衛(wèi)星到地心的距離都相同，故B正確，
C、根據(jù)G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$ 可知，衛(wèi)星的質(zhì)量m在等式兩邊約去了，同步衛(wèi)星的質(zhì)量可以不等，故C錯誤．
D、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$．
7900m/s是第一宇宙速度，也是近地衛(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7900m/s．故D正確．
本題選擇錯誤的，故選：C．

點評 本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識點，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心；同步衛(wèi)星有四個“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期．本題難度不大，屬于基礎(chǔ)題．