Question

5．下列说法中不正确的是（　　）

• A． 第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球运行的最大速度
• B． 第一宇宙速度是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度
• C． 所有的地球同步卫星必须在同一轨道上运行
• D． 所有的地球同步卫星必须具有相同的质量

Answer 1

分析 第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，半径越大运行速度越小，故第一宇宙速度是人造地球卫星最大的运行速度，最小发射速度；所有的地球同步卫星必须在同一轨道上运行，但质量不一定相等．

解答 解：根据$\frac{GMm}{{R}^{2}}$=$\frac{m{v}^{2}}{R}$
可得卫星的线速度v=$\sqrt{\frac{GM}{R}}$故轨道半径越大卫星的运行速度越小，
A、而第一宇宙速度是卫星沿地球表面运动时的速度，所以第一宇宙速度是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度，也是人造地球卫星最大的运行速度，故AB正确；
C、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，但它们的质量不一定相等，故C正确，D错误．
本题选择错误的，故选：D．

点评 掌握第一宇宙速度，第二宇宙速度和第三宇宙速度的定义和运行速度与半径的关系是成功解决本题的关键和基础，同时掌握万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心；同步卫星有四个“定”：定轨道、定高度、定速度、定周期．