Question

7．关于同步卫星，下列说法不正确的是（　　）

• A． 同步卫星的运动轨道平面一定与赤道平面重合
• B． 所有地球同步卫星到地心的距离都相同
• C． 所有地球同步卫星的质量都相同
• D． 同步卫星运行的线速度大小一定小于第一宇宙速度

Answer 1

分析 地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，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，其运行角速度等于地球自转的角速度．

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．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A正确．
B、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，其周期为24h，根据v=$\frac{2πr}{T}$，可知，所有地球同步通讯卫星到地心的距离都相同，故B正确，
C、根据G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$ 可知，卫星的质量m在等式两边约去了，同步卫星的质量可以不等，故C错误．
D、根据万有引力提供向心力，列出等式：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$．
7900m/s是第一宇宙速度，也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，根据v的表达式可以发现，同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度7900m/s．故D正确．
本题选择错误的，故选：C．

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．