Question

2012年5月26日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭，成功地將“中星2A”地球同步衛(wèi)星送入太空，為我國廣大用戶提供廣播電視及寬帶多媒體等傳輸業(yè)務(wù)．下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是（ ）
A．可以定點在北京的正上方，離地心的距離按需要選擇不同的值
B．只能定點在赤道的正上方，且離地心的距離是一定的
C．運行的線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
D．質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星，運行速度不同

Answer 1

【答案】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：A、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．所以只能定點在赤道的正上方，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：=m（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．故A錯誤，B正確
C、第一宇宙速度的圓軌道最大的速度，第二宇宙速度是脫離地球的速度，所以地球同步衛(wèi)星運行的線速度小于第一宇宙速度，故C錯誤
D、由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定，質(zhì)量不同的地球同步衛(wèi)星，運行速度大小也一定，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大小．