Question

10．關(guān)于地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． 它一定在赤道上空運(yùn)行
• B． 它的高度和運(yùn)動(dòng)速率各是一個(gè)確定值
• C． 它的線速度大于第一宇宙速度
• D． 它的向心加速度小于9.8m/s²

Answer 1

分析 地球同步軌道衛(wèi)星有幾個(gè)一定：定軌道平面、定軌道半徑（或定高度）、定運(yùn)轉(zhuǎn)周期等，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(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．
通過(guò)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式通過(guò)已知量確定未知量．

解答 解：A、同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：$\frac{GMm}{（R+h）^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$（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．故AB正確．
C、地球的第一宇宙速度是衛(wèi)星貼近地球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度．根據(jù)G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，r越大，v越小，可知同步衛(wèi)星的速度小于第一宇宙速度．故C錯(cuò)誤．
D、地球表面向心加速度a=$\frac{GM}{{R}^{2}}$=9.8m/s²，設(shè)同步衛(wèi)星離地面的高度為h，則a=$\frac{GM}{（R+h）^{2}}$＜9.8m/s²，故D正確．
本題選擇錯(cuò)誤的，故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要理解同步衛(wèi)星的特點(diǎn)和第一宇宙速度的概念．要注意赤道上物體隨地球一起自轉(zhuǎn)所需的向心力不是由萬(wàn)有引力提供．