同步卫星相对地面静止不动,犹如悬在高空中,下列说法正确的是( )
A.同步卫星处于平衡状态
B.同步卫星的轨道可以通过北京的正上方
C.同步卫星的线速度大小是确定的值
D.同步卫星的加速度方向是不变的
【答案】
分析:解答本题需掌握:同步卫星与地球自转同步,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:A、同步卫星受到地球的万有引力提供向心力做匀速圆周运动,加速度不为零,故A错误.
B、根据同步卫星与地球自转同步,与地面相对静止,同时卫星受到地球的万有引力提供向心力,指向圆心,万有引力指向地心,故同步卫星只能在赤道上空,所以各国的同步卫星都在同一圆周上运动,故B错误
C、因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据F=
=mω
2r,因为ω是一定值,所以 r 也是一定值,所以它运行的轨道半径是确定的值,所以同步卫星的高度是唯一的.
根据v=rω,所以线速度大小是确定的值.故C正确
D、同步卫星的加速度方向是指向地心,时刻改变.故D错误
故选C.
点评:本题关键抓住同步卫星与地球自转同步,万有引力指向地心,还要指向轨道圆的圆心,从而确定轨道平面;同时要结合万有引力提供向心力列式分析.