Question

同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星

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A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值

B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的

C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值

D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的

Answer 1

答案：D
解析：

同步卫星的特点在于它必须与地球的自转“同步”．即二者的旋转角速度必须一致，否则它就不能定点于地球上方某一点了． 由于卫星受到的向心力来源于地球对它的引力，即向心力是指向地心的，所以卫星的轨道都是“大圆”而不可能是“小圆”．而为了能定点于地球上方某点，卫星就不能绕平行于经线的大圆飞行，而只能绕平行于纬线的大圆飞行，平行于纬线的大圆就是平行于赤道的圆．所以说同步卫星的轨道是平行于赤道的一个大圆．平行于赤道的大圆有无穷多个，是否任一个都行呢？下面来讨论这个大圆的半径r是唯一的呢？还是任意的？ 上式表明这个大圆轨道的半径是唯一确定的．这主要因为角速度不能任意而必须是地球自转的角速度=7.27×．将此数据及M=6×kg和G=6.67×N·代入上式可得42400公里，减去地球半径6400公里，可以看出同步卫星必须定点于赤道上方36000公里处．