Question

11．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（　　）

• A． 质量可以不同
• B． 轨道半径可以不同
• C． 轨道平面可以不同
• D． 速率一定相同

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、许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的质量可以不同，故A正确．
B、因为同步卫星要和地球自转同步，即这些卫星ω相同，
根据万有引力提供向心力得：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=mω²r，因为ω一定，所以 r 必须固定．故B错误．
C、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．所以所有的同步卫星都在赤道上方同一轨道上．故C错误．
D、根据万有引力提供向心力得：$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，因为r一定，所以这些卫星速率相等．故D正确．
故选：AD．

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．