Question

关于地球同步卫星，下列说法正确的是（　　）

A．同步是指该卫星运行的角速度与地球的自转角速度相同

B．地球同步卫星的轨道一定与赤道平面共面

C．同步卫星的高度是一个确定的值

D．它运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

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自转周期相同．
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：A、同步卫星的周期与地球自转周期相同，根据ω=

2π

T

得该卫星运行的角速度与地球的自转角速度相同．故A正确．
B、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．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=G

Mm

r2

=mω²r，因为ω一定，所以 r 必须固定，所以同步卫星的高度是一个确定的值，故C正确．
D、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．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据v=

GM r

可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，第二宇宙速度是脱离地球的束缚的速度，第二宇宙速度大于第一宇宙速度，故D错误．
故选ABC．

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．