Question

11．北斗导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，也是继美国、俄罗斯之后全球第三个成熟的卫星导航系统．该系统包括5颗地球同步卫星，关于这5颗卫星，以下说法正确的是（　　）

• A． 这5颗卫星处于同一轨道
• B． 其运行速度一定大于7.9km/s
• C． 卫星处于平衡状态
• D． 卫星可能处于北京正上方

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．
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．
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、同步卫星的运行周期与地球的自转周期相同，根据F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=mω²r，因为ω一定，所以 r 必须固定，故A正确；
B、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．而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故B错误；
C、卫星做匀速圆周运动，处于变速运动，不是平衡状态，故C错误；
D、因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在平面内，不能在北京上空，故D错误．
故选：A．

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．