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题型: 多选题
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多选题

设地球的质量为M,平均半径为R,自转角速度为ω,引力常量为G,则有关同步卫星的说法正确的是(  )

A同步卫星的轨道与地球的赤道垂直

B同步卫星的离地高度为

C同步卫星的离地高度为

D同步卫星的角速度为ω,线速度大小为

正确答案

C,D

解析

解:A、因为同步卫星相对于地球静止,所以同步卫星的轨道同只能在在赤道的上方.故A错误.

    B、根据万有引力提供向心力,轨道半径r=,所以同步卫星离地的高度h=.故B错误,C正确.

   D、v=rω=.故D正确.

故选CD.

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题型: 单选题
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单选题

已知地球同步卫星离地心的距离为r,运行速率为v1,加速度大小为a1;静止在地球赤道上的物体随地球自传的向心加速度大小为a2,速率为v2;近地卫星的加速度大小为a3,第一宇宙速度为v3,地球半径为R,则下列关系式正确的是(  )

A

B

C

D

正确答案

D

解析

解:A、同步卫星的角速度和地球自转的角速度相等,由v=ωr得:=,而=,因此.故A错误,

B、同步卫星的角速度和地球自转的角速度相等,根据a=rω2得:,故B错误;

C、根据万有引力提供向心力G=m 得:=.故C错误;

D、根据万有引力提供向心力G=ma,得:=,故D正确;

故选:D.

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题型: 多选题
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多选题

关于地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是(  )

A它一定在赤道上空运行

B各国发射的这种卫星轨道半径可以不一样

C它运行的线速度一定小于第一宇宙速度

D它运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间

正确答案

A,C

解析

解:A、同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上空圆形轨道,轨道固定不变,故A错误;

B、因为同步卫星要和地球自转同步,即同步卫星周期T为一定值,根据F==mr,因为T一定值,所以 r 也为一定值,所以同步卫星距离地面的高度是一定值,故B错误.

C、第一宇宙速度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.故C正确;故D错误;

故选:AC.

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多选题

(2015秋•冀州市校级期末)于同步卫星,下列说法正确的是(  )

A同步卫星是指相对地球静止的卫星

B所有的同步卫星都在赤道上空

C不同的同步卫星的圆周大小相同,但运行轨道可以不相同

D不同的同步卫星的高度可以不相同

正确答案

A,B

解析

解:A、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,

同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以同步卫星是相对地球静止的卫星,故A正确;

B、所有的同步卫星都在赤道上空,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.所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空,故B正确;

C、根据万有引力提供向心力,列出等式:=m(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.所以不同的同步卫星运行轨道相同,高度相同,故CD错误;

故选:AB.

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题型: 单选题
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单选题

地球同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星,它(  )

A只能在赤道的正上方,且离地心的距离是一定的

B只能在赤道的正上方,但离地心的距离可按需要选择不同的值

C可以在地面上任一点的正上方,但离地心的距离是一定的

D可以在地面上任一点的正上方,且离地心的距离可按需要选择不同的值

正确答案

A

解析

解: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.所以同步卫星只能在赤道的正上方.

因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据F==mω2r,因为ω是一定值,所以 r 也是一定值,所以同步卫星离地心的距离是一定的.故A正确,BCD错误;

故选:A.

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题型: 多选题
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多选题

关于我国发射的同步通讯卫星,下列说法中正确的是(  )

A它运行的周期比地球自转周期大

B它运行的速度一定小于第一宇宙速度

C它定点在北京正上方,所以我国可以利用它进行电视转播

D它运行的轨道平面一定与赤道平面重合

正确答案

B,D

解析

解:A、同步卫星的周期与地球自转周期相同,故A错误.

B、同步卫星受到的万有引力提供向心力,得:所以:,同步卫星运行半径大于地球的半径,所以同步卫星的速度一定小于绕地球表面运动的卫星的速度,即小于第一宇宙速度.故B正确.

C、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.故C错误.

D、同步卫星是指与地球相对静止的卫星.这种卫星绕地球转动的角速度与地球自转的角度速度相同,做匀速圆周运动的圆心是地心.由于地球绕地轴自西向东转,只有在赤道上空的位置,卫星受到的地球引力所产生的加速度才正好可以使卫星保持与地球相对静止的状态,因此,同步卫星的轨道平面必须与赤道平面重合.故D正确.

故选:BD

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题型: 多选题
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多选题

中国北斗卫星导航系统官方网站2010年1月22日发布消息说,北京时间当天凌晨一时四十七分,五天前成功发射的中国第三颗北斗导航卫星,即中国北斗卫星导航系统第三颗组网卫星,经过四次变轨,已成功定点于东经一百六十度、轨道倾角一点八度的赤道上空.这标志着中国北斗卫星导航系统工程建设又迈出重要一步,卫星组网正按计划稳步推进.关于成功定点后的“北斗导航卫星”,下列说法正确的是(  )

A运行速度小于7.9km/s

B离地面高度一定,相对地面静止

C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小

D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

正确答案

A,B

解析

解:

A、7.9km/s是地球的第一宇宙速度,任何绕地球圆周运动物体的速度都不超过这个速度,故同步卫星的速度小于第一宇宙速度,故A正确.

B、同步卫星相对地球静止,在一个固定的轨道上,其轨道高度是一定的,故B正确.

C、同步卫星周期是1天,月球周期是30天,故同步卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大,故C错误.

D、静止在赤道上物体的向心加速度大小为重力加速度,由,解得:,而同步卫星加速度为:,向心加速度比静止在赤道上物体的向心加速度小,故D错误.

故选:AB.

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题型: 多选题
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多选题

关于地球的同步卫星,下列说法正确的是(  )

A离地面的高度一定

B轨道平面与赤道平面重合

C线速度小于7.9km/s

D向心加速度大于9.8m/s2

正确答案

A,B,C

解析

解:A.地球同步卫星,距离地球的高度约为36000 km,高度一定,故A正确;

B.地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道,与赤道平面重合,故B正确;

C.地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1千米/秒,小于7.9km/s,故C正确;

D.地球表面向心加速度a==9.8m/s2,设同步卫星离地面的高度为h,则a=<9.8m/s2,故D错误.

故选ABC.

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题型: 单选题
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单选题

有两颗人造地球同步卫星,则(  )

A它们到地心的距离可以不等

B它们的质量可以不等

C它们绕地心运动的周期可以不等

D它们的向心加速度大小可以不等

正确答案

B

解析

解:A、因为同步卫星要和地球自转同步,即ω相同,根据F==mω2r,因为ω一定,所以 r 必须固定,即离地面高度为定值,故A错误.

B、不同的同步卫星,它们的质量可以不等,故B正确.

C、同步卫星的周期与地球自转周期相同,不同的同步卫星绕地心运动的周期相等,故C错误.

D、同步卫星与赤道上的物体具有相同的周期,根据向心加速度的公式:a=,不同的同步卫星向心加速度大小相等.故D错误.

故选B.

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题型:填空题
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填空题

同步卫星位于赤道上方,相对地球静止不动,如果地球半径为R,自转角速度为ω,地球表面的重力加速度为g,则同步卫星的角速度为______,离地面的高度为______

正确答案

ω

-R

解析

解:同步卫星和地球同步,其周期为地球自转的周期,所以同步卫星的角速度为ω.

设地球质量为M,卫星的质量为m,则有G=mω2(R+h)

在地球表面,有g=

联立以上两式得h=-R

故答案为:ω,-R,

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题型: 多选题
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多选题

关于地球同步卫星下列说法正确的是(  )

A地球同步卫星和地球同步,因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的

B地球同步卫星的角速度虽被确定,但高度和速度可以选择,高度增加,速度增大,高度降低,速度减小

C地球同步卫星只能定点在赤道上空,相对地面静止不动

D平行于赤道也能发射地球同步卫星

正确答案

A,C

解析

解:A、根据万有引力提供向心力,列出等式:,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.由于轨道半径一定,则线速度的大小也一定,故A正确.

B、同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,由A选项可知,高度与速度大小均是定值.故B错误.

C、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,因此同步卫星相对地面静止不动,故C正确,D错误.

故选AC.

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题型:填空题
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填空题

已知地球半径为R,表面的重力加速度为g,地球自转周期为T,则人造通信卫星(地球同步卫星)的离地高度为______

正确答案

-R

解析

解:根据题意有:

(1)在地球表面重力和万有引力相等,即:G=mg

由此可得:GM=gR2

(2)令同步卫星的距地面的高度为h,则由万有引力提供同步卫星的向心力有:

G=m(R+h)

代入GM得:=(R+h)

整理得:h=-R;

故答案为:-R.

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题型: 单选题
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单选题

北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,该系统由35颗卫星组成,卫星的轨道有三种:地球同步轨道、中轨道和倾斜轨道.其中,同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍,那么同步卫星与中轨道卫星的周期比约为(  )

A

B

C

D2

正确答案

C

解析

解:同步轨道半径大约是中轨道半径的1.5倍,

根据开普勒第三定律=K得

=

所以同步卫星与中轨道卫星的周期之比约为(

故选:C.

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题型: 多选题
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多选题

下列关于地球同步卫星的说法不正确的是(  )

A它的周期与地球自转同步,但高度和速度可以选择

B它的周期高度速度都是一定的

C我国发射同步通讯卫星定点在北京上空

D我国发射同步通讯卫星也定点在赤道上空

正确答案

A,C

解析

解:A、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,

同步卫星的周期必须与地球自转周期相同,所以同步卫星是相对地球静止的卫星;

根据万有引力提供向心力,列出等式:=m(R+h)=m,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和速度V也为一定值,故A错误B正确;

C、所有的同步卫星都在赤道上空,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.所以我国发射的同步通讯卫星必须定点在赤道上空,故C错误D正确.

本题选不正确的,故选:AC

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题型: 单选题
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单选题

中国正在实施的北斗卫星导航系统,将相继发射五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星,到2020年左右建成覆盖全球的北斗导航系统,将有助于减少我国对GPS导航系统的依赖.关于成功定点后的“北斗静止轨道导航卫星”,下列说法正确的是(  )

A离地面高度一定,相对地面静止

B运行速度大于7.9km/s小于11.2km/s

C绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小

D向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

正确答案

A

解析

解:成功定点后的“北斗导航卫星”,是地球同步卫星,

A、地球同步卫星,距离地球的高度约为36000 km,高度一定,相对地面静止,故A正确;

B.7.9km/s即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度,也是圆周运动的最大的环绕速度.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.故B错误;

C、“北斗导航卫星”的周期为1天,月球的周期为27天,根据ω= 可知:绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大,故C错误;

D、地球表面向心加速度a==9.8m/s2,设同步卫星离地面的高度为h,则a′=<9.8m/s2,故D错误;

故选A

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