Question

13．2015年12月29日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射高分四號衛(wèi)星．該衛(wèi)星是我國首顆地球同步軌道高分辨率光學成像衛(wèi)星，也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星．對這顆衛(wèi)星和地球同步軌道上的其他衛(wèi)星，下列物理量一定相同的是（　�。�

• A． 軌道半徑
• B． 向心力
• C． 角速度
• D． 線速度的大小

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．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：AD、根據(jù)$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r
則有r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，同步衛(wèi)星的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以各個同步衛(wèi)星軌道半徑相同，線速度v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，
所以所有地球同步衛(wèi)星速度大小相同，即速率相等，故AD正確；
B、同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力可知，F(xiàn)_n=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$，
由于不知道這顆衛(wèi)星和同步軌道上的其他衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，所以無法判斷向心力關(guān)系，故錯誤；
C、角速度ω=$\frac{2π}{T}$，周期相同，則角速度相同，故C正確；
故選：ACD．

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大�。�