Question

10．关于地球的同步卫星，下列说法中正确的是（　　）

• A． 同步卫星离地面的高度是一个定值
• B． 同步卫星相对地面静止，处于平衡状态
• C． 同步卫星运行的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
• D． 同步卫星运行的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

Answer 1

分析 地球同步卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，星距离地球的高度约为36000 km，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒，卫星在轨道上的绕行速度约为3.1公里/秒，其运行角速度等于地球自转的角速度．

解答 解：A、同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=$\frac{m•4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$
解得：r=$\root{3}{\frac{GM{T}^{2}}{4{π}^{2}}}$，同步卫星的周期与地球自转周期相同，所以同步卫星离地面的高度一定，同步卫星运行轨道只能位于地球赤道平面上的圆形轨道，故A正确；
B、同步卫星相对地面静止，但是匀速圆周运动，存在加速度，故B错误；
C、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．
所以地球同步卫星运行的线速度小于第一宇宙速度，故C错误；
D、同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期和角速度，根据公式a=ω²r得同步卫星的向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度大，故D错误；
故选：A．

点评 本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，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．本题难度不大，属于基础题．