Question

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），建成后的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)包括5顆同步衛(wèi)星和30顆一般軌道衛(wèi)星．對于其中的5顆同步衛(wèi)星．下列說法中正確的是（　�。�

A．它們運(yùn)行的線速度大于7.9 km/s

B．它們運(yùn)行的周期大于地球自轉(zhuǎn)的周期

C．它們一定位于空間同一軌道上

D．它們運(yùn)行時(shí)的向心加速度一定相同

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．
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(yùn)動的環(huán)繞速度．
物體做勻速圓周運(yùn)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、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(yùn)動的環(huán)繞速度．而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，所以它們運(yùn)行的線速度一定小于7.9km/s，故A錯(cuò)誤
B、同步衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同，故B錯(cuò)誤
C、因?yàn)橥�步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運(yùn)行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F=

GMm

r2

=mω²r，因?yàn)棣匾欢ǎ�所�?r 必須固定，
所以一定位于空間同一軌道上，故C正確
D、根據(jù)

GMm

r2

=ma得它們運(yùn)行的加速度大小相等，而方向不同，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)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(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．