Question

同步衛星相對于地面靜止不動，猶如懸在空中一樣，下列說法中正確的有（　　）

A．同步衛星處于平衡狀態

B．同步衛星繞地心的角速度跟地球自轉的角速度相等

C．同步衛星只能位于赤道上方，且高度和速率是唯一確定的

D．同步衛星的速率一定大于7.9km/s

Answer 1

分析：解答本題需掌握：同步衛星與地球自轉同步，同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同．
物體做勻速圓周運動，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．
通過萬有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．

解答：解：A、同步衛星受到地球的萬有引力提供向心力做勻速圓周運動，加速度不為零，故A錯誤．
B、根據同步衛星與地球自轉同步，所以所有同步衛星繞地心的角速度跟地球自轉的角速度相等，故B正確；
C、因為同步衛星要和地球自轉同步，即ω相同，根據F=

GMm

r2

=mω²r，因為ω是一定值，所以 r 也是一定值，所以它運行的軌道半徑是確定的值，所以同步衛星的高度是唯一的．根據v=rω，所以線速度大小是確定的值．故C正確；
D、7.9km/s是第一宇宙速度，第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，也是最大的圓周運動的環繞速度．而同步衛星的軌道半徑要大于近地衛星的軌道半徑，所以同步衛星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故D錯誤；
故選：BC．

點評：本題關鍵抓住同步衛星與地球自轉同步，萬有引力指向地心，還要指向軌道圓的圓心，從而確定軌道平面；同時要結合萬有引力提供向心力列式分析．