Question

關(guān)于同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（　�。�

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

Answer 1

分析：了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)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(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．

解答：解：A、衛(wèi)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(wèi)星的線速度v=

GM r

，由于同步衛(wèi)星的軌道半徑r大于地球半徑R，則同步衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故A錯誤；
B、同步衛(wèi)星相對地球靜止，同步衛(wèi)星角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，故B正確；
C、地球同步衛(wèi)星只能位于赤道平面內(nèi)，因此同步衛(wèi)星不可定點在忻州正上方，故C錯誤；
D、衛(wèi)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(wèi)星的軌道半徑r=

3	GM ω2

，由于地球質(zhì)量M、同步衛(wèi)星的角速度ω是一定的，因此同步衛(wèi)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(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．