Question

10．我國自主研發(fā)的“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)中含有同步衛(wèi)星，關于同步衛(wèi)星下列說法中正確 的是（　�。�

• A． 同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)
• B． 同步衛(wèi)星的線速度是不變的
• C． 同步衛(wèi)星的高度是一定的
• D． 線速度應大于第一宇宙速度

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．
第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度．

解答 解：A、同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，所以同步衛(wèi)星處于失重狀態(tài)．故A錯誤；
B、因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，所以運行軌道就在赤道所在平面內(nèi)，根據(jù)F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=mω²r，因為ω一定，所以r必須固定，所以一定位于空間同一軌道上，高度相同，同時線速度的大小相同；但不同的位置，線速度的方向不同．故B錯誤，C正確；
D、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，所以它們運行的線速度一定小于7.9km/s，故D錯誤．
故選：C

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．