Question

6．（多选）2013年12月21日，我国在西昌卫星发射中心，将玻利维亚通信卫星成功送入地球同步轨道，发射任务获得圆满成功．关于成功定点后的同步卫星，下列说法正确的是（　　）

• A． 运行速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
• B． 离地面的高度一定，且一定在赤道上方
• C． 绕地球运行的线速度比静止在赤道上的物体的线速度大
• D． 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、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A错误；
B、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，有：
$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{4π}^{2}}{{T}^{2}}$r
r=$\root{3}{\frac{G{MT}^{2}}{{r}^{3}}}$，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B正确；
C、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v=ωr得同步卫星的线速度比静止在赤道上的物体的线速度大，故C正确；
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：BC．

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．