能力课 天体运动中常考易错的“三个命题点” 同步卫星的运动规律同步卫星的六个“一定”命题角度 1 同步卫星的运动特点【例 1】 我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有地球同步卫星，关于地球同步卫星，下列说法正确的是( )A.同步卫星处于平衡状态B.同步卫星的速度是不变的C.同步卫星的高度是一定的D.同步卫星的线速度应大于第二宇宙速度解析 同步卫星做匀速圆周运动，其加速度不为零，故不可能处于平衡状态，选项 A 错误；同步卫星做匀速圆周运动，速度方向必然改变，故选项 B 错误；同步卫星定轨道、定周期，所以同步卫星离地面的高度是一个定值，选项 C 正确；星球上的物体脱离该星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，第一宇宙速度又叫最大环绕速度，同步卫星离地面有一定距离，其速度一定小于第一和第二宇宙速度，选项 D 错误。答案 C命题角度 2 同步卫星与其他卫星运动物理量的比较【例 2】 (多选)研究表明，地球自转在逐渐变慢，3 亿年前地球自转的周期约为 22 小时。假设1这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比( )A.距地面的高度变小 B.向心加速度变小C.线速度变小 D.角速度变小解析 同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据＝m()2r 可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更高的轨道上运行，A 错误；又由＝m＝mω2r＝ma可知：r 增大，则 v 减小、ω 变小、a 变小，故 B、C、D 正确。答案 BCD【变式训练 1】 “静止”在赤道上空的地球同步气象卫星把广阔视野内的气象数据发回地面，为天气预报提供准确、全面和及时的气象资料。设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的 n倍，下列说法正确的是( )A.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的B.同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转获得速度的C.同步卫星的运行速度是第一宇宙速度的D.同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的解析 同步卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则 G＝man＝m＝mω2r＝mr，得同步卫星的运行速度 v＝，又第一宇宙速度 v1＝，所以＝＝，故选项 A 错误，C 正确；an＝，g＝，所以＝＝，故选项 D 错误；同步卫星与地球自转的角速度相同，v＝ωr，v 自＝ωR，所以＝＝n，故选项 B 错误。答案 C 近地卫星、同步卫星及赤道上物体的运行问题如图 1 所示，a 为近地卫星，半径为 r1；b 为地球同步卫星...
