Question

16．關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法正確的是（　�。�
①地球同步衛(wèi)星只能定點在赤道上空，相對地面靜止不動
②地球同步衛(wèi)星的角速度一定，但高度和線速度可選擇，高度增加，線速度增大
③地球同步衛(wèi)星的線速度小于7.9km/s
④周期是24小時的衛(wèi)星一定是同步衛(wèi)星．

• A． ①③
• B． ②③
• C． ①④
• D． ②④

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．
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：①、它若在除赤道所在平面外的任意點，假設(shè)實現(xiàn)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，因此同步衛(wèi)星相對地面靜止不動，故①正確．
②③、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：$\frac{GMm}{（R+h）^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$（R+h）=m$\frac{{v}^{2}}{R+h}$，其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度．由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值．由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定，但小于第一宇宙速度7.9km/s，故③正確，②錯誤．
④、周期是24小時的衛(wèi)星，不一定在赤道的正上方，不一定是同步衛(wèi)星，故④錯誤；
故選：A．

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大�。�