Question

20．同步衛(wèi)星相對地面靜止不動，猶如懸掛在天空中，下列說法正確的是（　　）

• A． 同步衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)
• B． 同步衛(wèi)星的速度是不變的
• C． 同步衛(wèi)星的高度是一定的
• D． 同步衛(wèi)星一定定點(diǎn)于赤道上空

Answer 1

分析 同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，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，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、同步衛(wèi)星受到地球的萬有引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動，加速度不為零，處于非平衡狀態(tài)，故A錯誤．
B、同步衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動，速度大小不變，速度方向不斷變化，同步衛(wèi)星的速度不斷變化，故B錯誤；
C、因為同步衛(wèi)星要和地球自轉(zhuǎn)同步，即ω相同，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω²r，解得：r=$\root{3}{\frac{GM}{{ω}^{2}}}$，因為G、M、ω都是定值，所以r也是一定值，所以它運(yùn)行的軌道半徑是確定的值，所以同步衛(wèi)星的高度是不變的，故C正確；
D、同步衛(wèi)星相對地球表面靜止，同步衛(wèi)星位于赤道平面內(nèi)赤道上空，故D正確；
故選：CD．

點(diǎn)評 本題關(guān)鍵抓住同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，萬有引力指向地心，還要指向軌道圓的圓心，從而確定軌道平面；同時要結(jié)合萬有引力提供向心力列式分析．