Question

4．目前地球上空的同步衛(wèi)星有很多種類(lèi)，它們雖然質(zhì)量、功能各不相同，但有相同的（　　）

• A． 速率
• B． 周期
• C． 向心力的大小
• D． 距地面高度

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止，它繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等，它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)λ�的萬(wàn)有引力提供，根據(jù)萬(wàn)有引力定律分析答題．

解答 解：A、由牛頓第二定律可得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m（$\frac{2π}{T}$）²r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，可知，它們的速率均相等，故A正確；
B、所有的地球同步衛(wèi)星周期都與地球自轉(zhuǎn)周期相等，都相同，故B正確；
C、衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，F(xiàn)_向=F_萬(wàn)=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$，不同的同步衛(wèi)星G、M、r相同，m不一定相同，則向心力不一定相同，故C錯(cuò)誤；
D、設(shè)地球質(zhì)量是M，同步衛(wèi)星質(zhì)量是m，衛(wèi)星軌道半徑是r，衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬(wàn)有引力提供，
由牛頓第二定律可得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m（$\frac{2π}{T}$）²r，軌道半徑r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，G、M、T是定值，則同步衛(wèi)星的軌道半徑是定值，衛(wèi)星到地面的高度是定值，所有同步衛(wèi)星到地面的高度相等，故D正確；
故選：ABD．

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(wàn)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．