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