第七章TONGBUWEIXINGJIQIZONGHEWENTI專題強化同步衛星及其綜合問題探究重點提升素養/專題強化練1.掌握地球同步衛星的特點.2.知道“赤道上的物體”“同步衛星”“近地衛星”的區別

與聯系.學習目標內容索引探究重點提升素養Part1專題強化練Part2探究重點提升素養Part

1一、地球同步衛星地球上空分布著許多的同步衛星，在地面上的人看來，始終靜止不動.請思考：(1)這些同步衛星是否就真的靜止不動呢？導學探究答案這些同步衛星都在繞地心做勻速圓周運動，其周期等于地球自轉的周期，故衛星相對于地球靜止.(2)這些同步衛星有什么共同的特點呢？導學探究答案這些衛星都在赤道上空(軌道平面與赤道平面重合)，周期一定、高度一定、線速度大小和角速度大小一定.同步衛星的特點(1)定周期：所有同步衛星周期均為T＝24h.(2)定軌道：同步衛星軌道必須在地球赤道的正上方，運轉方向必須跟地球自轉方向一致，即由西向東.知識深化(4)定速度：由于同步衛星高度確定，則其軌道半徑確定，因此線速度大小、角速度均不變.(5)定加速度：由于同步衛星高度確定，則其軌道半徑確定，因此向心加速度大小不變.知識深化

關于地球同步衛星，下列說法正確的是A.它只能分布在赤道上空一定高度處B.已知它的質量是1.42t，若將它的質量增為2.84t，其同步軌道半徑變為

原來的2倍C.它可以繞過北京的正上方，所以我國可以利用它進行電視轉播D.它運行的速度是7.9km/s例1√同步衛星是運行在地球同步軌道上的人造衛星，距離地面的高度約為36000km，衛星的運行方向與地球自轉方向相同、運行軌道為位于地球赤道平面上的圓形軌道，由于北京不在赤道上，所以它不可以繞過北京的正上方，故A正確，C錯誤；(多選)下列關于同步衛星的說法正確的是A.各國發射的地球同步衛星的高度和速率都是相等的B.同步衛星的角速度雖已確定，但高度和速率可以選擇，高度增加，速

率增大，高度降低，速率減小，仍同步C.我國發射的某顆人造地球衛星的周期是114min，它的高度比同步衛星低D.同步通信衛星可以定點在上海的正上方針對訓練1√√1.同步衛星和赤道上物體有什么相同點和不同點？導學探究答案相同點：周期和角速度相同不同點：向心力來源不同因此要通過v＝ωr，an＝ω2r比較兩者的線速度和向心加速度的大小.二、同步衛星、近地衛星、赤道上的物體的比較2.同步衛星和近地衛星有什么相同點和不同點？導學探究答案相同點：都是萬有引力提供向心力不同點：軌道半徑不同.近地衛星的軌道半徑約等于地球的半徑，同步衛星的軌道半徑約等于地球半徑的7倍.3.若已知地球半徑為R，同步衛星離地高度為h，同步衛星的線速度大小為v1、向心加速度大小為a1，地球赤道上物體的線速度大小為v2，向心加速度大小為a2，近地衛星的線速度大小為v3，向心加速度大小為a3.(1)求v1與v2及a1與a2的比值.導學探究(2)求v1與v3及a1與a3的比值.導學探究

如圖所示，A為地面上的待發射衛星，B為近地圓軌道衛星，C為地球同步衛星.三顆衛星質量相同，三顆衛星的線速度大小分別為vA、vB、vC，角速度大小分別為ωA、ωB、ωC，周期分別為TA、TB、TC，向心加速度大小分別為aA、aB、aC，則A.ωA＝ωC<ωB

B.TA＝TC<TBC.vA＝vC<vB

D.aA＝aC>aB例2√同步衛星與地球自轉同步，故TA＝TC，ωA＝ωC，由v＝ωr及an＝ω2r得vC>vA，aC>aA，故可知vB>vC>vA，ωB>ωC＝ωA，TB<TC＝TA，aB>aC>aA.選項A正確，B、C、D錯誤.(多選)同步衛星與地心的距離為r，運行速率為v1，向心加速度大小為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則下列關系式正確的是針對訓練2√√以第一宇宙速度運行的衛星為近地衛星.對于衛星，其共同特點是萬有引力提供向心力，返回專題強化練Part

21.(2020·天津卷)如圖所示，北斗問天，國之夙愿.我國北斗三號系統的收官之星是地球靜止軌道衛星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍.與近地軌道衛星相比，地球靜止軌道衛星A.周期大 B.線速度大C.角速度大 D.加速度大基礎強化練√1234567891234567892.2022年1月，西安衛星測控中心圓滿完成52顆在軌運行的北斗導航衛星健康狀態評估工作.“體檢”結果顯示，所有北斗導航衛星的關鍵技術指標均滿足正常提供各類服務的要求.北斗導航系統的同步通信衛星繞地心做勻速圓周運動，轉動周期和地球的自轉周期相等，下列說法正確的是A.同步通信衛星可以位于北京上空B.發射同步通信衛星時，發射速度一定小于第一宇宙速度C.同步通信衛星的在軌運行速度大于第一宇宙速度D.同步通信衛星的向心加速度小于近地衛星的向心加速度√123456789同步通信衛星的軌道只能在赤道上空，故A錯誤；發射同步通信衛星時，發射速度一定大于第一宇宙速度(最小發射速度)，故B錯誤；1234567893.(多選)關于近地衛星、同步衛星、赤道上的物體，下列說法正確的是A.都是萬有引力等于向心力B.赤道上的物體和同步衛星的周期、線速度大小、角速度大小都相等C.赤道上的物體和近地衛星的線速度大小、周期不同D.同步衛星的周期大于近地衛星的周期√123456789√赤道上的物體、近地衛星、同步衛星三者間的周期關系為T赤＝T同>T近，根據v＝ωr可知v赤<v同，則線速度大小關系為v赤<v同<v近，故C項正確.赤道上的物體是由萬有引力的一個分力提供向心力，A項錯誤；赤道上的物體和同步衛星有相同周期和角速度，但線速度大小不相等，B項錯誤；1234567894.(2022·北京市海淀區期末)2021年10月16日，神舟十三號載人飛船成功對接空間站，此后三名中國航天員在軌駐留開展科學實驗.航天員在空間站一天內可以看到16次日出，這是因為空間站約90min就會繞地球一周，每繞一周就會看到一次日出日落.空間站繞地球運行的軌道可視為圓軌道，下列說法正確的是A.空間站在軌道上的運行速率可能大于7.9km/sB.空間站繞地球運行的速率小于同步衛星的運行速率C.空間站繞地球運行的角速度大于同步衛星的角速度D.空間站距離地面的高度大于同步衛星距離地面的高度√123456789123456789第一宇宙速度是環繞地球做圓周運動的物體的最大速度，所以空間站在軌道上的運行速率不可能大于7.9km/s，故A錯誤；1234567895.如圖所示，a為在地球赤道表面隨地球一起自轉的物體，b為繞地球做勻速圓周運動的近地衛星，軌道半徑可近似為地球半徑.假設a與b質量相同，地球可看作質量分布均勻的球體，則物體a和衛星bA.角速度近似相等B.線速度大小近似相等C.向心加速度大小近似相等D.所受地球引力大小近似相等123456789√由

，衛星b的軌道半徑小于同步衛星，則衛星b的線速度大小大于同步衛星；同步衛星與地球自轉角速度相同，半徑大于地球半徑，同步衛星線速度大小大于a的線速度大小，則衛星b線速度大小大于a的線速度大小，故B錯誤；1234567891234567896.(2022·北京清華附中高一期末)研究表明，地球自轉在逐漸變慢，3億年前地球自轉的周期約為22小時.假設這種趨勢會持續下去，地球的其他條件都不變，未來人類發射的地球同步衛星與現在相比A.距地球的高度變大B.向心加速度變大C.線速度變大D.角速度變大√1234567891234567897.如圖所示，a為放在赤道上相對地球靜止的物體，隨地球自轉做勻速圓周運動，b為在地球表面附近做勻速圓周運動的人造衛星(軌道半徑約等于地球半徑)，c為地球的同步衛星.下列關于a、b、c的說法中正確的是A.b衛星的線速度大于7.9km/sB.a、b、c做勻速圓周運動的向心加速度大小關系

為aa＞ab＞acC.a、b、c做勻速圓周運動的周期關系為Ta＝Tc<TbD.在b、c中，b的線速度大√123456789能力綜合練123456789地球赤道上的物體與同步衛星具有相同的角速度，所以ωa＝ωc，根據a＝rω2知，c的向心加速度大于a的向心加速度，根據a＝

得b的向心加速度大于c的向心加速度，即ab＞ac＞aa，故B錯誤；1234567898.(多選)a、b、c、d四顆地球衛星，a還未發射，在地球赤道上隨地球表面一起轉動，向心加速度大小為a1，b處于地面附近近地軌道上，運行速度大小為v1，c是地球同步衛星，離地心距離為r，運行速度大小為v2，向心加速度大小為a2，d是高空探測衛星，各衛星排列位置如圖所示，地球的半徑為R，則有A.a的向心加速度等于重力加速度gB.d的運動周期有可能是20h123456789√√1234567891234567899.(多選)土星外層有一個