Question

5．關于地球同步衛星，下列說法正確的是（　　）

• A． 它不一定在赤道上空運行
• B． 各國發射的這種衛星軌道半徑都一樣
• C． 它運行的線速度一定大于第一宇宙速度
• D． 各國發射的這種衛星的質量一定相同

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：A、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，則A錯誤
B、根據萬有引力提供向心力，列出等式：$G\frac{Mm}{（R+h）^{2}}$=m（R+h）$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$（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B正確．
C、地球第一宇宙速度是衛星靠近地球表面做勻速圓周運動的速度，由v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知衛星的線速度小于第一宇宙速度，故C錯誤
D、同步衛星與質量無關．則D錯誤
故選：B

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小．