Question

18．下列关于地球同步卫星的说法正确的是（　　）

• A． 它的周期、高度、速度都是一定的
• B． 它的周期与地球自转同步，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小
• C． 地球同步卫星进入轨道以后，它们向心加速度的大小可能不同
• D． 地球赤道上的物体随地球自转的线速度小于地球同步卫星的线速度

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．
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：AB、根据万有引力提供向心力，列出等式：G$\frac{Mm}{（R+h）^{2}}$=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．由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，故A正确、B错误．
C、根据万有引力提供向心力G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma，得a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，由于同步卫星的轨道半径相同，故地球同步卫星进入轨道以后，它们向心加速度的大小一定相同，故C错误．
D、根据v=$\frac{2πr}{T}$，地球赤道上的物体随地球自转的周期等于地球同步卫星的周期，但轨道半径越小同步卫星的轨道半径，故地球赤道上的物体随地球自转的线速度小于地球同步卫星的线速度，故D正确．
故选：AD．

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大小．