Question

10．我国的北斗导航系统包含了多颗地球同步卫星．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（　　）

• A． 同步卫星可以定点在福州上空
• B． 同步卫星可以在离地面不同高度的轨道上运行
• C． 同步卫星的周期为12h，与地球自转周期不同
• D． 同步卫星的周期为24h，与地球自转周期相同

Answer 1

分析 地球同步卫星的角速度必须与地球自转角速度相同．物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向轨道平面的中心．地球同步卫星在赤道平面内，与地球自转周期相同的卫星轨道可能不在赤道平面内，可能不是同步卫星．

解答 解：A、同步卫星的轨道平面与赤道平面共面，故卫星不可能运行到福州上空，故A错误；
B、据万有引力提供圆周运动向心力可得卫星周期T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$，同步卫星周期相同，所以轨道半径相同及离地高度相同，故B错误；
CD、地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道即与赤道平面重合、运行周期与地球自转一周的时间相等即为一天24h，故C错误，D正确．
故选：D．

点评 本题考查了万有引力定律的应用，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题，地球同步卫星轨道在地球赤道平面内，绕地球做圆周运动的周期和地球自转的周期相等，都是24小时．