设地球的质量为M,半径为R,其自转角速度为ω,则地球上空的同步卫星离地面的高度是(  )A. GMω3−RB. 3GMω2−RC. 2RD. 3GMω2−R

问题描述:

设地球的质量为M,半径为R,其自转角速度为ω,则地球上空的同步卫星离地面的高度是(  )
A.

GM
ω3
−R
B.
3
GM
ω2
−R

C. 2R
D.
3 GM
ω2
−R

同步卫星和地球同步,其周期为地球自转的周期,所以同步卫星的角速度为ω.
设卫星的质量为m,则有

GMm
(R+h)2
=mω2(R+h)
h=
3
GM
ω2
−R
 

故选B.
答案解析:根据万有引力提供向心力,列出向心力公式.可以解出高度.
考试点:同步卫星;万有引力定律及其应用;人造卫星的加速度、周期和轨道的关系.

知识点:该题是万有引力公式和向心力公式的直接应用,该题难度不大,属于基础题.