
北京时间2012年10月,我国第16颗北斗导航卫星发射成功,它是一颗地球静止轨道卫星(即地球同步卫星),现已与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行并形成区域服务能力.在这16颗北斗导航卫星中,有多颗地球静止轨道卫星,下列关于地球静止轨道卫星的说法中正确的是( ) A. 它们的运行速度都小于7.9km/s B. 它们运行周期的大小可能不同 C. 它们离地心的距离可能不同 D. 它们的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度
好,我们先明确地球静止轨道卫星(地球同步卫星)的基本特征。
已知:
地球静止轨道卫星是地球同步卫星的一种,轨道在赤道平面内,周期等于地球自转周期()。
由万有引力提供向心力:
得:
对给定 , 唯一确定(即离地心距离固定)。
速度:
由于 固定, 也固定。
向心加速度:
固定, 固定。
比较与赤道上静止物体的向心加速度:
赤道物体 ,其中 是地球半径。同步卫星 ,因为角速度相同(周期相同)而 ,所以 。
选项分析:
A. 它们的运行速度都小于 7.9km/s
7.9 km/s 是近地圆轨道速度(最大环绕速度)。轨道越高,速度越小,同步卫星速度 ≈ 3.07 km/s < 7.9 km/s,所以 A 正确。
B. 它们运行周期的大小可能不同
地球静止轨道卫星必须周期等于地球自转周期(24h),所以周期相同,B 错。
C. 它们离地心的距离可能不同
周期固定 → 由开普勒第三定律,轨道半径固定,所以 C 错。
D. 它们的向心加速度小于静止在赤道上物体的向心加速度
上面已分析,应为大于,D 错。
所以正确选项是 A。