Question

1．關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 它可以定位在夷陵中學(xué)的正上空
• B． 地球同步衛(wèi)星的角速度雖被確定，但高度和線速度可以選擇，高度增加，線速度減小，高度降低，線速度增大
• C． 它運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度
• D． 它運(yùn)行的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

Answer 1

分析 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．
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(dòng)的環(huán)繞速度．

解答 解：A、它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，因此同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，同步通訊衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道的上空．故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：$\frac{GMm}{（R+h）^{2}}$=$\frac{m•4{π}^{2}}{{T}^{2}}$•（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．由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定．故B錯(cuò)誤；
C、D、同步衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，低軌衛(wèi)星相對(duì)地球是運(yùn)動(dòng)的，根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=$\frac{m{v}^{2}}{r}$得，v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，第一宇宙速度的軌道半徑等于地球的半徑，所以低軌衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 要知道同步衛(wèi)星的特點(diǎn)，知道地球質(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．