Question

17．关于同步地球卫星，下列说法错误的是（　　）

• A． 它一定在赤道上空运行
• B． 它运行的线速度一定小于第一宇宙速度
• C． 同步卫星相对地面静止，故处于平衡状态
• D． 同步卫星的高度和运动速率是一个确定的值

Answer 1

分析 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，星距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．

解答 解：A、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，故A正确；
B、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B正确．
C、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道，轨道固定不变，且跟地球自转同步，但不是处于平衡状态．故C错误；
D、因为同步卫星要和地球自转同步，即同步卫星周期T为一定值，根据F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，因为T一定值，所以 r 也为一定值，所以同步卫星距离地面的高度和运动速率是一定值，故D正确；
本题选择错误的，故选：C．

点评 该题主要考查了地球同步卫星的相关知识点，有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期，难度不大，属于基础题．