Question

（2012?東城區(qū)一模）由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的（　　）

A．質(zhì)量相同

B．軌道平面可以不同

C．速度一定小于第一宇宙速度

D．軌道半徑可以不同

Answer 1

分析：地球同步軌道衛(wèi)星有幾個(gè)一定：定軌道平面、定軌道半徑（或定高度）、定運(yùn)轉(zhuǎn)周期等，了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．
物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．
通過萬有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．

解答：解：A、許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的質(zhì)量可以不同，故A錯(cuò)誤．
B、它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的．所以所有的同步衛(wèi)星都在赤道上方同一軌道上．故C錯(cuò)誤．
C、根據(jù)萬有引力提供向心力得運(yùn)轉(zhuǎn)速度為v=

GM r

，由于同步衛(wèi)星軌道半徑r＞R（地球半徑），故其速度一定小于第一宇宙速度，故C正確
D、因?yàn)橥�步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即這些衛(wèi)星ω相同，
根據(jù)萬有引力提供向心力得：

GMm

r2

=mω²r，因?yàn)棣匾欢�，所�?r 必須固定．故D錯(cuò)誤．
故選C

點(diǎn)評(píng)：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度