- 地球同步卫星
- 共1042题
同步卫星离地心的距离为r,运行速率为υ1,加速度为a1;地球上赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2,第一宇宙速度为υ2,地球的半径为R,则下列比值正确的是( )
正确答案
解析
解:对于地球同步卫星和以第一宇宙速度运动的近地卫星,由万有引力提供做匀速圆周运动所需向心力得到:
m=m
,
m=m
得:=
,
因为地球同步卫星的角速度和地球赤道上的物体随地球自转的角速度相同,
由a1=ω2r,a2=ω2R
可得,=
,故C正确,ABD错误;
故选:C.
关于同步卫星(它相对于地面静止不动),下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据同步卫星与地球自转同步,与地面相对静止,同时卫星受到地球的万有引力提供向心力,指向圆心,万有引力指向地心,故同步卫星只能在赤道上空,故A错误;
B、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,所以它运行的轨道半径和速率是确定的值.故B正确.
C、卫星的速度公式v=可知同步卫星的速度小于近地卫星的环绕速度,即小于第一宇宙速度7.9km/s,故C错误;
D、根据D选项分析,故D错误.
故选B.
已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球同歩卫星的周期为T.试求地球同歩卫星的高度和运行速率.
正确答案
解:设地球同歩卫星的高度为h,质量为m,地球的质量为M.任一物体的质量为m′.
卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则
G=m
①
在地球表面上,物体的重力近似等于地球的万有引力,则有:
m′g=G ②
联立①②解得,
h=-R
运行速率为v==
答:地球同歩卫星的高度为-R,运行速率为
.
解析
解:设地球同歩卫星的高度为h,质量为m,地球的质量为M.任一物体的质量为m′.
卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则
G=m
①
在地球表面上,物体的重力近似等于地球的万有引力,则有:
m′g=G ②
联立①②解得,
h=-R
运行速率为v==
答:地球同歩卫星的高度为-R,运行速率为
.
关于地球同步通讯卫星,下列说法中不正确的是( )
正确答案
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,它一定在赤道上空运行,故A正确;
B、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B错误;
C、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=G =mr (
)2,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C正确
D、所有同步通讯卫星的运行周期都等于地球自转周期,是相同的,故D正确;
本题选择错误的,故选:B.
关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星,下述说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、卫星做圆周运动,线速度的方向时刻改变,线速度是矢量,故A错误.
B、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,所以同步卫星不可能经过北京的正上空,故C错误.
D、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==m
r,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D正确.
故选BD.
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