Question

7．北斗星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成．對(duì)于5顆位于赤道上空的地球同步衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的（　�。�

• A． 動(dòng)能相等，受到地球的萬(wàn)有引力不相等
• B． 角速度相等，周期不相等
• C． 線速度、加速度的大小均相等
• D． 周期相等、軌道半徑不相等

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，同步衛(wèi)星的周期、角速度與地球自轉(zhuǎn)的周期、角速度相等，同步衛(wèi)星位于赤道平面內(nèi)，所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相等．

解答 解：A、萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，動(dòng)能：E_K=$\frac{1}{2}$mv²=$\frac{GMm}{2r}$，同步衛(wèi)星的軌道半徑r相同，但質(zhì)量不一定相同，則動(dòng)能不一定相同，故A錯(cuò)誤；
B、地球同步衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，同步衛(wèi)星的周期、角速度與地球自轉(zhuǎn)的周期、地球自轉(zhuǎn)的角速度相等，所有同步衛(wèi)星的角速度與周期都相等，故B錯(cuò)誤；
C、萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑r相同，則衛(wèi)星的線速度、加速度大小都相等，故C正確；
D、同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，周期相等，軌道半徑相等，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．