Question

2012年5月26日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功地将“中星2A”地球同步卫星送入太空，为我国广大用户提供广播电视及宽带多媒体等传输业务．下列关于地球同步卫星的说法中正确的是（　　）

A．可以定点在北京的正上方，离地心的距离按需要选择不同的值

B．只能定点在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的

C．运行的线速度介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

D．质量不同的地球同步卫星，运行速度不同

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：A、它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力就不在一个平面上，这是不可能的．所以只能定点在赤道的正上方，根据万有引力提供向心力，列出等式：

GMm

(R+h)2

=m

4π2

T2

（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．故A错误，B正确
C、第一宇宙速度的圆轨道最大的速度，第二宇宙速度是脱离地球的速度，所以地球同步卫星运行的线速度小于第一宇宙速度，故C错误
D、由于轨道半径一定，则线速度的大小也一定，质量不同的地球同步卫星，运行速度大小也一定，故D错误
故选B．

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．