Question

關(guān)于人造衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A．衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其線速度一定不會(huì)小于第一宇宙速度

B．為通信需要，可以發(fā)射一顆“定點(diǎn)”于重慶市正上方的同步衛(wèi)星

C．可以發(fā)射一顆衛(wèi)星，使其運(yùn)動(dòng)的軌道平面始終與地球上某一經(jīng)線平面相重合

D．在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的不同形狀、不同質(zhì)量的衛(wèi)星具有相同的線速度大小

Answer 1

分析：衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)最大的運(yùn)行速度．同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)于赤道的正上方．根據(jù)衛(wèi)星的速度公式v=

GM r

分析同一軌道上衛(wèi)星的速度大小關(guān)系．

解答：解：A、衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球的質(zhì)量為M，有
G

Mm

r2

=m

v2

r

，得 v=

GM r

．
第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)最大的運(yùn)行速度．所以衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其線速度一定不會(huì)大于第一宇宙速度，故A錯(cuò)誤．
B、同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)于赤道的正上方，不可能發(fā)射一顆“定點(diǎn)”于重慶市正上方的同步衛(wèi)星，故B錯(cuò)誤．
C、不可能發(fā)射一顆衛(wèi)星，使其運(yùn)動(dòng)的軌道平面始終與地球上某一經(jīng)線平面相重合，因?yàn)榻?jīng)線隨地球自轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)，如果那樣衛(wèi)星不可能作圓周運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)衛(wèi)星的速度公式v=

GM r

分析可知，衛(wèi)星運(yùn)行的速度與衛(wèi)星的形狀、質(zhì)量無(wú)關(guān)，在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的不同形狀、不同質(zhì)量的衛(wèi)星的線速度一定相同，故D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng)：該題考查了地球同步衛(wèi)星的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，有四個(gè)“定”：定軌道、定高度、定速度、定周期，要知道衛(wèi)星的軌道和運(yùn)行速度與軌道半徑的關(guān)系，難度不大．