Question

距報道，衛星“天鏈一號01星”與2008年4月25日在西昌衛星發射中心發射升空，經過4次變軌控制后，與5月1日成功定點在東經77°上空的地球同步軌道．關于成功定點后的“天鏈一號01星”，下列說法中正確的是（　　）

A．運行速度大于第一宇宙速度7.9km/s

B．離地面高度一定，相對地面靜止

C．軌道不一定在赤道平面

D．衛星的角速度大于靜止在赤道上物體的角速度

Answer 1

分析：地球同步衛星即地球同步軌道衛星，又稱對地靜止衛星，是運行在地球同步軌道上的人造衛星，距離地球的高度約為36000 km，衛星的運行方向與地球自轉方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運行周期與地球自轉一周的時間相等，即23時56分4秒，衛星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運行角速度等于地球自轉的角速度．

解答：解：A、根據萬有引力提供向心力有G

mM

r2

=m

v2

r

?v=

GM r

，所以同步衛星軌道高度大，運行速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；
B、因為同步衛星周期一定與地球同步，萬有引力提供圓周運動向心力有：G

mM

r2

=mr

4π2

T2

，由于周期一定則其運動半徑r亦為定值即離地面高度一定，由于周期與地球同步，故同步衛星相對地面靜止，故B正確；
C、同步衛星必須在赤道上空，故C錯誤；
D、由于同步衛星周期與地球自轉周期相同，故衛星的角速度與赤道上物體的角速度相同，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大小．