Question

3．關(guān)于正在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法，不正確的是（　　）

• A． 只能定點(diǎn)在赤道平面上
• B． 所有同步衛(wèi)星到地心的距離都是相等的
• C． 所有同步衛(wèi)星的線速度都相同
• D． 所有同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期都相同

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(yùn)動(dòng)，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(guò)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式通過(guò)已知量確定未知量．

解答 解：A、同步衛(wèi)星若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，故A正確；
B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，r=R+h
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．故B正確；
C、由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以衛(wèi)星的運(yùn)行角速度與地球的自轉(zhuǎn)角速度相同，則線速度的大小也相同，但方向不同．故C錯(cuò)誤．
D、同步衛(wèi)星是指與地球某處相對(duì)靜止的衛(wèi)星，周期都相同，故D正確；
本題選錯(cuò)誤的
故選：C

點(diǎn)評(píng) 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(shí)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小．