Question

10．關(guān)于地球的同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是（　�。�

• A． 同步衛(wèi)星離地面的高度是一個(gè)定值
• B． 同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止，處于平衡狀態(tài)
• C． 同步衛(wèi)星運(yùn)行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
• D． 同步衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)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(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)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(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．

解答 解：A、同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=$\frac{m•4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
解得：r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以同步衛(wèi)星離地面的高度一定，同步衛(wèi)星運(yùn)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)星相對(duì)地面靜止，但是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，存在加速度，故B錯(cuò)誤；
C、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(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度．
所以地球同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；
D、同步衛(wèi)星與赤道上的物體具有相同的周期和角速度，根據(jù)公式a=ω²r得同步衛(wèi)星的向心加速度比靜止在赤道上物體的向心加速度大，故D錯(cuò)誤；
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，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(gè)“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．