Question

5．关于地球同步卫星，下列说法正确的是（　　）

• A． 它不一定在赤道上空运行
• B． 各国发射的这种卫星轨道半径都一样
• C． 它运行的线速度一定大于第一宇宙速度
• D． 各国发射的这种卫星的质量一定相同

Answer 1

分析 了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同．
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．
通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量

解答 解：A、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的，则A错误
B、根据万有引力提供向心力，列出等式：$G\frac{Mm}{（R+h）^{2}}$=m（R+h）$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度．由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值．由于轨道半径一定，则B正确．
C、地球第一宇宙速度是卫星靠近地球表面做匀速圆周运动的速度，由v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C错误
D、同步卫星与质量无关．则D错误
故选：B

点评 地球质量一定、自转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小．