Question

據新華社報道，2011年6月21日零時13分，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功將“中星10號”衛星送入地球同步轉移軌道．下列關于地球同步衛星的說法中正確的是（　　）

A．同步衛星定點在地球上空某處，各個同步衛星的角速度相同，但線速度大小可以不同

B．不同國家發射同步衛星的地點不同，這些衛星的軌道不一定在同一平面內

C．同步衛星只能運行在赤道上空某一恒定高度上

D．同步衛星運行的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

Answer 1

分析：解答本題需掌握：同步衛星與地球自轉同步，公轉周期為24h；
衛星受到地球的萬有引力提供向心力；
第一宇宙速度是在地面附近發射人造衛星的最小速度，也是近地圓軌道上的環繞速度，還是所有圓軌道上的最大環繞速度，大小為7.9km/s；
第二宇宙速度為在地面附近發射航天器，能掙脫地球引力束縛的最小發射速度，大小為11.2km/s．

解答：解：A、因為同步衛星要和地球自轉同步，即ω相同，根據F=

GMm

r2

=mω²r，因為ω是一定值，所以 r 也是一定值，
根據v=ωr，所以它運行的軌道半徑和速率是確定的值．故A錯誤．
B、根據同步衛星與地球自轉同步，與地面相對靜止，同時衛星受到地球的萬有引力提供向心力，指向圓心，萬有引力指向地心，故同步衛星只能在赤道上空，故B錯誤；
C、根據A、B選項分析，故C正確．
D、衛星的速度公式v=

GM r

可知同步衛星的速度小于近地衛星的環繞速度，即小于第一宇宙速度7.9km/s，故D錯誤；
故選C．

點評：本題關鍵抓住同步衛星與地球自轉同步，萬有引力指向地心，還要指向軌道圓的圓心，從而確定軌道平面；同時要結合萬有引力提供向心力列式分析．