Question

關于地球同步衛星下列說法正確的是（　�。�
①地球同步衛星和地球同步，因此同步衛星的高度和線速度大小是一定的
②地球同步衛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地球同步衛星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動
④同步衛星由于距地球的距離比近地衛星遠，所以圓周運動的周期應比近地衛星�。�

• A、①③
• B、②③
• C、①④
• D、②④

Answer 1

分析：了解同步衛星的含義，即同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同．
物體做勻速圓周運動，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：①、根據萬有引力提供向心力，列出等式：G

Mm

(R+h)2

=m

4π2

T2

(R+h)，其中R為地球半徑，h為同步衛星離地面的高度．由于同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同，所以T為一定值，根據上面等式得出：同步衛星離地面的高度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、同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同，由A選項可知，高度與速度大小均是定值．故②錯誤．
③、它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現了“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，因此同步衛星相對地面靜止不動，故③正確．
④、根據萬有引力提供向心力G

Mm

r2

=m

4π2

T2

r，得T=2π

r3 GM

，即軌道半徑越大，周期越大，同步衛星由于距地球的距離比近地衛星遠，所以圓周運動的周期應比近地衛星大，故④錯誤．
故①③正確．
故選：A．

點評：地球質量一定、自轉速度一定，同步衛星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大�。�