Question

15．2015年12月29日．“高分4号”对地观测卫星升空．这是中国“高分”专项首颗高轨道高分辨率、设计使用寿命最长的光学遥感卫星，也是目前世界上空间分辨率最高、幅宽最大的地球同步轨道遥感卫星．下列关于“高分4号”地球同步卫星的说法中正确的是（　　）

• A． 该卫星定点在北京上空
• B． 该卫星定点在赤道上空
• C． 它的高度和速度是一定的，但周期可以是地球自转周期的整数倍
• D． 它的周期和地球自转周期相同，但高度和速度可以选择，高度增大，速度减小

Answer 1

分析 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速度与高度．

解答 解：AB、地球同步卫星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，就稳定做圆周运动，这是不可能的，因此地球同步卫星相对地面静止不动，所以必须定点在赤道的正上方，故B正确，A错误；
CD、因为同步卫星要和地球自转同步，即它们的T与ω相同，根据F=$\frac{GMm}{{r}^{2}}$=mω²r=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，因为ω一定，所以 r 必须固定，且v也是确定，故CD错误；
故选：B．

点评 此题要理解并掌握地球同步卫星的条件．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．