(1)衛星的軌道平面可以在赤道平面内(如同步軌道)，可以通過兩極上空(極地軌道)，也可以和赤道平面成任意角度，如圖2所示.

(2)因為地球對衛星的萬有引力提供了衛星繞地球做圓周運動的向心力，所以地心必定是衛星圓軌道的圓心.

2.近地衛星

(1)v1＝7.9 km/s；T＝85 min.

(2)7.9 km/s和85 min分别是人造地球衛星做勻速圓周運動的最大線速度和最小周期.

3.同步衛星

(1)“同步”的含義就是和地面保持相對靜止，所以其周期等于地球自轉周期.

(2)特點

①定周期：所有同步衛星周期均為T＝24 h.

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緻，即由西向東.

③定高度：h＝≈3.58×104 km≈6R.

④定速度：由于同步衛星高度确定，則其軌道半徑确定，因此線速度、角速度大小均不變.

⑤定加速度：由于同步衛星高度确定，則其軌道半徑确定，因此向心加速度大小也不變.

例1、(多選)“靜止”在赤道上空的地球同步氣象衛星把廣闊視野内的氣象數據發回地面，為天氣預報提供準确、全面和及時的氣象資料.設地球同步衛星的軌道半徑是地球半徑的n倍，下列說法中正确的是(　　)

A.同步衛星距地面的高度是地球半徑的(n－1)倍

B.同步衛星的運行速度是第一宇宙速度的n(1)

C.同步衛星的運行速度是地球赤道上物體随地球自轉獲得的速度的n(1)

D.同步衛星的向心加速度是地球表面重力加速度的n(1)(忽略地球的自轉)

例2、如圖所示，中國北鬥衛星導航系統是中國自行研制的全球衛星導航系統.其中有靜止軌道同步衛星和中地球軌道衛星.已知中地球軌道衛星的軌道高度為5 000～15 000 km，則下列說法正确的是(　　)

A.中地球軌道衛星的線速度小于靜止軌道同步衛星的線速度

B.上述兩種衛星的運行速度可能大于7.9 km/s

C.中地球軌道衛星繞地球一圈的時間小于24小時

D.靜止軌道同步衛星可以定位于北京的上空

答案　C

1.同步衛星和近地衛星都是萬有引力提供向心力，即都滿足(GMm)/r2＝m(v2)/r＝mω2r＝m(4π2)r/T2＝man.由上式比較各運動量的大小關系，即r越大，v、ω、an越小，T越大.

2.同步衛星和赤道上物體都做周期和角速度相同的圓周運動.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.

例3、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别為vA、vB、vC，角速度大小分别為ωA、ωB、ωC，周期分别為TA、TB、TC，向心加速度大小分别為aA、aB、aC，則(　　)

A.ωA＝ωC<ωB

B.TA＝TC<TB

C.vA＝vC<vB

D.aA＝aC>aB

例4　(2018·四川涼山州木裡中學高一下期中)如圖5所示，A是地球赤道上随地球自轉的物體，其向心加速度大小為a1，線速度大小為v1；B是繞地球做勻速圓周運動的近地衛星，其向心加速度大小為a2，線速度大小為v2；C是地球同步衛星，其軌道半徑為r.已知地球半徑為R，下列關于A、B的向心加速度和線速度的大小關系正确的是(　　)

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