Question

关于同步卫星，下列说法正确的是（　　）

• A、同步卫星的线速度大于第一宇宙速度
• B、同步卫星角速度与地球自转角速度相等
• C、同步卫星可定点在忻州正上方
• D、同步卫星离地高度可以是任意数值

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．
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．

解答：解：A、卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G

Mm

r2

=m

v2

r

，卫星的线速度v=

GM r

，由于同步卫星的轨道半径r大于地球半径R，则同步卫星的线速度小于第一宇宙速度，故A错误；
B、同步卫星相对地球静止，同步卫星角速度与地球自转角速度相等，故B正确；
C、地球同步卫星只能位于赤道平面内，因此同步卫星不可定点在忻州正上方，故C错误；
D、卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：G

Mm

r2

=mω²r，则卫星的轨道半径r=

3	GM ω2

，由于地球质量M、同步卫星的角速度ω是一定的，因此同步卫星的轨道半径r是一定的，它到地面的高度是一定的，故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．