Question

距報(bào)道，衛(wèi)星“天鏈一號(hào)01星”與2008年4月25日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，經(jīng)過4次變軌控制后，與5月1日成功定點(diǎn)在東經(jīng)77°上空的地球同步軌道．關(guān)于成功定點(diǎn)后的“天鏈一號(hào)01星”，下列說法中正確的是（　　）

A．運(yùn)行速度大于第一宇宙速度7.9km/s

B．離地面高度一定，相對(duì)地面靜止

C．軌道不一定在赤道平面

D．衛(wèi)星的角速度大于靜止在赤道上物體的角速度

Answer 1

分析：地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，距離地球的高度約為36000 km，衛(wèi)星的運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同、運(yùn)行軌道為位于地球赤道平面上圓形軌道、運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等，即23時(shí)56分4秒，衛(wèi)星在軌道上的繞行速度約為3.1公里/秒，其運(yùn)行角速度等于地球自轉(zhuǎn)的角速度．

解答：解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力有G

mM

r2

=m

v2

r

?v=

GM r

，所以同步衛(wèi)星軌道高度大，運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤；
B、因?yàn)橥�步衛(wèi)星周期一定與地球同步，萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：G

mM

r2

=mr

4π2

T2

，由于周期一定則其運(yùn)動(dòng)半徑r亦為定值即離地面高度一定，由于周期與地球同步，故同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止，故B正確；
C、同步衛(wèi)星必須在赤道上空，故C錯(cuò)誤；
D、由于同步衛(wèi)星周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故衛(wèi)星的角速度與赤道上物體的角速度相同，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大小．