题目内容
13.关于地球同步卫星的下述说法中,正确的是( )A. | 同步卫星要和地球自转同步,它离地面的高度和环行速率都是确定的 | |
B. | 同步卫星的角速度和地球自转角速度相同.但同步卫星的高度和环行速率可以选择 | |
C. | 我国发射的同步卫星可以定点在北京上空 | |
D. | 同步卫星的轨道可以不在地球赤道平面内 |
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:AB、根据万有引力提供向心力,列出等式:$\frac{GMm}{(R+h)^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$(R+h),其中R为地球半径,h为同步卫星离地面的高度.由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以T为一定值,根据上面等式得出:同步卫星离地面的高度h也为一定值.由于轨道半径一定,则线速度的大小也一定,故A正确,B错误;
CD、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,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CD错误;
故选:A.
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,同时同步卫星有四个“定”:定轨道、定高度、定速度、定周期.
练习册系列答案
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