Question

12．对地球同步卫星，下列说法正确的是（　　）

• A． 只能定点在赤道的正上方，质量不同的同步卫星轨道半径都相同
• B． 运行的角速度与地球自转角速度相同，相对地球静止
• C． 轨道半径都相同，以第一宇宙速度运行
• D． 可在我国的北京上空运行

Answer 1

分析 地球同步卫星的角速度必须与地球自转角速度相同．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．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度．

解答 解：AD、地球同步卫星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，就稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，故A正确，D错误，
B、地球同步卫星相对地面静止，运行的角速度与地球自转角速度一定相同，故B正确；
C、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=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，因为ω一定，所以 r 必须固定，而其线速度小于第一宇宙速度，故C错误；
故选：AB．

点评 此题要理解并掌握地球同步卫星的条件．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大小．