Question

關于同步衛星，下列說法正確的是（　　）

• A、同步衛星的線速度大于第一宇宙速度
• B、同步衛星角速度與地球自轉角速度相等
• C、同步衛星可定點在忻州正上方
• D、同步衛星離地高度可以是任意數值

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．
第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，也是最大的圓周運動的環繞速度．

解答：解：A、衛星繞地球做圓周運動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G

Mm

r2

=m

v2

r

，衛星的線速度v=

GM r

，由于同步衛星的軌道半徑r大于地球半徑R，則同步衛星的線速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；
B、同步衛星相對地球靜止，同步衛星角速度與地球自轉角速度相等，故B正確；
C、地球同步衛星只能位于赤道平面內，因此同步衛星不可定點在忻州正上方，故C錯誤；
D、衛星繞地球做圓周運動，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G

Mm

r2

=mω²r，則衛星的軌道半徑r=

3	GM ω2

，由于地球質量M、同步衛星的角速度ω是一定的，因此同步衛星的軌道半徑r是一定的，它到地面的高度是一定的，故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．