同步卫星专题训练(一)答案

同步卫星专题训练（一）答案1. 由于通信和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的（）

A.速率可能不同

B.轨道半径可能不同

C.轨道平面可能不同

D.质量可能不同

【解答】

解：A．通过万有引力提供向心力得：GMm

r2=m v2

r

，

因为r一定，所以v也一定，故A错误；

B．因为同步卫星要与地球自转同步，所以角速度

(ω)相等，由GMm

r2

=mω2r得，r不变，故B错误；

C．所有同步卫星都在赤道上方的同一轨道上，故C错误；D．不同的国家发射的同步卫星质量是不同的，故D正确．

故选：D．

2. 已知地球的一颗同步通信卫星相对于地球赤道的张角为2α，如图所示，假设地球的自转周期变大，则地球同步通信卫星相对于地球赤道的张角2β，则地球的自转周期变化前后地球同步通信卫星的运行周期之比为（）

A.√cos3β

cos3αB.√sin3β

sin3α

C.√cos32α

cos32β

D.√sin32α

sin32β

【解答】

解：设地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，则有rcosα=R，

则r=R

cosα．对地球同步卫星，由万有引力提供向心力，有G Mm

r2

=

mr(2π

T

)2．假设地球的自转周期变大，则有同步卫星轨道半径r′=

R cosβ．对同步卫星，由万有引力提供向心力有，G Mm

r2

=

mr′(2π

T′)2．联立可得T

T

=√cos3β

cos3α

，选项A正确，BCD错误．

故选：A

3. 科学界经过论证认定：从太空无法用肉眼看到长城，但遥感卫星可以“看”到长城，已知某遥感卫星在离地面高度约为300km的圆轨道上运行，地球半径约为6400km，地球同步卫星离地面高度约为地球半径的5.6倍，则以下说法正确的是（）

A.遥感卫星的发射速度不超过第一字宙速度

B.遥感卫星运行速度约为8.1km/s

C.地球同步卫星运行速度约为3.1km/s

D.遥感卫星只需加速，即可追上同轨道上运行的其他卫星

【解答】

解：第一宇宙速度等于7.9km/s，是地球卫星最大的环绕速度和最小的发射速度，故AB选项错误；

地球同步卫星运行的周期T与地球自转的周期相同，v=

2π(R+5.6R)

T

=3.1km/s，故C选项正确；

若遥感卫星想追上同轨道运行的其他卫星，需先减速进入高速运动的低轨道，然后加速冲出低轨道，回到原来的轨道才能追上同轨道上运行的其他卫星，故D选项错误．

故选C．4. 关于我国发射的“亚洲一号”地球同步通讯卫星的说法，正确的

是（）

A.它以第一宇宙速度运行

B.它运行的角速度与地球自转的角速度相同

C.若其质量加倍，则其轨道半径也要加倍

D.它在北京上空运行，故可用于我国的电视广播

【解答】

A．地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1千米/秒，小于

7.9km/s，故A错误；

B．同步卫星是指与地球相对静止的卫星。这种卫星绕地球转动的角速度与地球自转的角度速度相同，故B正确；

C．地球同步卫星距离地球的高度约为36000 km，半径一样，所

以各国发射的这种卫星轨道半径都一样，与质量无关，故C错误；D．它们只能在赤道的正上方，它若在除赤道所在平面外的任意点，假设实现了“同步”，那它的运动轨道所在平面与受到地球的引力

就不在一个平面上，这是不可能的。所以不可能定点在北京正上方，故D错误。

5. 我国自主研发的“北斗”卫星导航系统中含有同步卫星，关于同

步卫星下列说法中正确的是（）

A.同步卫星处于平衡状态

B.同步卫星的线速度是不变的

C.同步卫星的高度是一定的

D.线速度应大于第一宇宙速度

【解答】

A、同步卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，所以同步卫星处于失重状态。故A错误；

B、因为同步卫星要和地球自转同步，所以运行轨道就在赤道所在

平面内，根据F=GMm

r2

=m v2

r

=mω2r，因为ω一定，所以r必须

固定，所以一定位于空间同一轨道上，高度相同，同时线速度的

大小相同；但不同的位置，线速度的方向不同。故B错误，C正确；

D、第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，

所以它们运行的线速度一定小于7.9km/s，故D错误。

6. 关于近地卫星和同步卫星，下列说法中正确的是（）

A.近地卫星一定在赤道上空

B.同步卫星不一定在赤道上空

C.同步卫星运行的速度小于近地卫星运行的速度

D.近地卫星与同步卫星运行的周期相等

【解答】

A、近地卫星绕地球飞行时，不一定在赤道的上空。故A错误。

B、同步卫星相对于地球静止，与地球自转的周期相同，一定在赤道的上空飞行。故B错误。

C、根据G Mm

r2

=m v2

r

=mr4π2

T2

得，v=√GM

r

，T=√4π2r3

GM

，同步卫

星的轨道半径大于近地卫星的轨道半径，则同步卫星的周期大于