Question

11．新華社2016年5月15日10時(shí)43分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭將遙感衛(wèi) 星三十號(hào)成功發(fā)射升空．遙感衛(wèi)星能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)覆蓋整個(gè)地球或指定的任何區(qū)域，當(dāng)沿地球同步 軌道運(yùn)行時(shí)，它能連續(xù)地對(duì)地球表面某指定地域進(jìn)行遙感，用于科學(xué)試驗(yàn)、03土資源普査、農(nóng)作物估 產(chǎn)及防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域．當(dāng)“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”沿著地球同步軌道運(yùn)行時(shí)，下列說法中錯(cuò)誤的是（　　）

• A． “遙感衛(wèi)星三十號(hào)”和地球自轉(zhuǎn)同步，衛(wèi)星的離度和速率都是確定的
• B． “遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的角速度雖己被確定，但高度和速率可以選擇，高度增加，速率增大；高度降低，速率減小，仍同步．
• C． 我國(guó)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是l14min比“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的周期短，所以第一顆人造衛(wèi)星離地面的髙度比“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”低
• D． “遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的速率比我國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的速率小

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，其運(yùn)行周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．通過萬有引力提供向心力，列出等式知道地球同步衛(wèi)星的速度、高度都是確定的．可根據(jù)開普勒第三定律分析不同軌道衛(wèi)星的周期關(guān)系，由衛(wèi)星的速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$分析速率關(guān)系．

解答 解：AB、“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”和地球自轉(zhuǎn)同步，其運(yùn)行周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．根據(jù)G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r，解得 r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，可知地球同步衛(wèi)星的軌道半徑是確定的，其離地球的高度也是確定的．由衛(wèi)星的速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，知地球同步衛(wèi)星運(yùn)行的速率是確定的，故A正確，B錯(cuò)誤．
C、我國(guó)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是l14min比“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的周期短，根據(jù)r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，知第一顆人造衛(wèi)星離地面的軌道半徑比“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的小，則第一顆人造衛(wèi)星離地面的髙度比“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”低．故C正確．
D、第一顆人造衛(wèi)星離地面的軌道半徑比“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的小，由衛(wèi)星的速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，知“遙感衛(wèi)星三十號(hào)”的速率比我國(guó)發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星的速率小，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：B

點(diǎn)評(píng) 此題要理解并掌握地球同步衛(wèi)星的條件．地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)周期一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，其運(yùn)行的周期、角速度必須與地球自轉(zhuǎn)的周期、角速度相等，這就決定了它有確定的軌道高度和速率．