Question

10．我國的北斗導航系統(tǒng)包含了多顆地球同步衛(wèi)星．關于地球同步衛(wèi)星，下列說法正確的是（　�。�

• A． 同步衛(wèi)星可以定點在福州上空
• B． 同步衛(wèi)星可以在離地面不同高度的軌道上運行
• C． 同步衛(wèi)星的周期為12h，與地球自轉(zhuǎn)周期不同
• D． 同步衛(wèi)星的周期為24h，與地球自轉(zhuǎn)周期相同

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星的角速度必須與地球自轉(zhuǎn)角速度相同．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．地球同步衛(wèi)星在赤道平面內(nèi)，與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)星軌道可能不在赤道平面內(nèi)，可能不是同步衛(wèi)星．

解答 解：A、同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面共面，故衛(wèi)星不可能運行到福州上空，故A錯誤；
B、據(jù)萬有引力提供圓周運動向心力可得衛(wèi)星周期T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$，同步衛(wèi)星周期相同，所以軌道半徑相同及離地高度相同，故B錯誤；
CD、地球同步衛(wèi)星運行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道即與赤道平面重合、運行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等即為一天24h，故C錯誤，D正確．
故選：D．

點評 本題考查了萬有引力定律的應用，應用萬有引力公式與牛頓第二定律可以解題，地球同步衛(wèi)星軌道在地球赤道平面內(nèi)，繞地球做圓周運動的周期和地球自轉(zhuǎn)的周期相等，都是24小時．