Question

關于地球同步衛星，下列說法正確的是（　　）

A．同步是指該衛星運行的角速度與地球的自轉角速度相同

B．地球同步衛星的軌道一定與赤道平面共面

C．同步衛星的高度是一個確定的值

D．它運行的線速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間

Answer 1

分析：了解同步衛星的含義，即同步衛星的周期必須與地球自轉周期相同．
物體做勻速圓周運動，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．
第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，也是最大的圓周運動的環繞速度．

解答：解：A、同步衛星的周期與地球自轉周期相同，根據ω=

2π

T

得該衛星運行的角速度與地球的自轉角速度相同．故A正確．
B、它若在除赤道所在平面外的任意點，假設實現了“同步”，那它的運動軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個平面上，這是不可能的．故B正確．
C、因為同步衛星要和地球自轉同步，即ω相同，根據F=G

Mm

r2

=mω²r，因為ω一定，所以 r 必須固定，所以同步衛星的高度是一個確定的值，故C正確．
D、第一宇宙速度是近地衛星的環繞速度，也是最大的圓周運動的環繞速度．而同步衛星的軌道半徑要大于近地衛星的軌道半徑，根據v=

GM r

可以發現，同步衛星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，第二宇宙速度是脫離地球的束縛的速度，第二宇宙速度大于第一宇宙速度，故D錯誤．
故選ABC．

點評：地球質量一定、自轉速度一定，同步衛星要與地球的自轉實現同步，就必須要角速度與地球自轉角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度．