Question

20．对于在地球上空运行的所有的同步卫星，正确的说法为（　　）

• A． 它们轨道所在的平面可以是不同的，离地心的距离可选择不同值
• B． 它们轨道所在的平面可以是不同的，但离地心的距离是相同的
• C． 它们轨道所在的平面是赤道平面，离地心的距离可选择不同值
• D． 它们轨道所在的平面是赤道平面，且离地心的距离是相同的

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：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．所以同步卫星只能在赤道的正上方．
因为同步卫星要和地球自转同步，即ω相同，根据F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=mω²r，因为ω是一定值，所以 r 也是一定值，所以同步卫星离地心的距离是一定的．故D正确，ABC错误；
故选：D．

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．