我国数据中继卫星定点在东经77°赤道上空的同步轨道上.对该卫星下列说法正确的是(  ) A.运行速度大于7.9km/s B.离地面高度一定,相对地面静止 C.绕地心运行的角速度比月球绕地球运行

问题描述:

我国数据中继卫星定点在东经77°赤道上空的同步轨道上.对该卫星下列说法正确的是(  )
A. 运行速度大于7.9km/s
B. 离地面高度一定,相对地面静止
C. 绕地心运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大
D. 向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等

A、由万有引力提供向心力得:

GMm
r2
=
mv2
r 
,v=
GM
r

即线速度v随轨道半径 r的增大而减小,v=7.9 km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度;
因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此其线速度应小于7.9 km/s,故A错误;
B、因同步卫星与地球自转同步,即T、ω相同,因此其相对地面静止,由万有引力提供向心力得:
GMm
(R+h)2
=m(R+h)ω2
得:h=
3
GM
ω2
-R,
因G、M、ω、R均为定值,因此h一定为定值,故B正确;
C、因同步卫星周期T=24小时,月球绕地球转动周期T=27天,即T<T,由公式ω=
T
得ω>ω,故C正确;
D、同步卫星与静止在赤道上的物体具有共同的角速度,由公式a=rω2,可得:
a
a
=
R+h
R
,因轨道半径不同,故其向心加速度不同,故D错误.
故选BC.