Question

同步卫星相对于地面静止不动，犹如悬在空中一样，下列说法中正确的有（　　）

A．同步卫星处于平衡状态

B．同步卫星绕地心的角速度跟地球自转的角速度相等

C．同步卫星只能位于赤道上方，且高度和速率是唯一确定的

D．同步卫星的速率一定大于7.9km/s

Answer 1

分析：解答本题需掌握：同步卫星与地球自转同步，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．
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：A、同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动，加速度不为零，故A错误．
B、根据同步卫星与地球自转同步，所以所有同步卫星绕地心的角速度跟地球自转的角速度相等，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=

GMm

r2

=mω²r，因为ω是一定值，所以 r 也是一定值，所以它运行的轨道半径是确定的值，所以同步卫星的高度是唯一的．根据v=rω，所以线速度大小是确定的值．故C正确；
D、7.9km/s是第一宇宙速度，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，所以同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故D错误；
故选：BC．

点评：本题关键抓住同步卫星与地球自转同步，万有引力指向地心，还要指向轨道圆的圆心，从而确定轨道平面；同时要结合万有引力提供向心力列式分析．