Question

關于“亞洲一號”地球同步通訊衛星，下述說法正確的是（　　）

• A、它的運行速度小于第一宇宙速度
• B、它可能定點在福州的正上方
• C、只能定點在赤道上空，但離地面的高度可以選擇
• D、若將它的質量變為原來的2倍，其同步軌道半徑變為原來的2倍

Answer 1

分析：了解同步衛星的含義，即同步衛星的周期必須與地球相同．
要注意矢量的方向性．
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．

解答：解：A、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，根據v的表達式可以發現，同步衛星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，故A正確．
B、它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的，所以同步衛星不可能經過福州的正上空．故B錯誤．
C、因為同步衛星要和地球自轉同步，即同步衛星周期T為一定值，
根據F=

GMm

r2

=m

4π2

T2

r，因為T一定值，所以 r 也為一定值，所以同步衛星定點在赤道上空，且距離地面的高度是一定值，故C錯誤．
D、由F=

GMm

r2

=m

4π2

T2

r，質量的改變，不會影響運行半徑，故D錯誤．
故選：A．

點評：地球質量一定、自轉速度一定，同步衛星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．