速度、周期与轨道半径的关系．

答案　(1)b、c轨道都可以．因为卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，而万有引力是始终指向地心的，故卫星做匀速圆周运动的向心力必须指向地心，因此b、c轨道都可以，a轨道不可以．

(2)卫星所受万有引力提供向心力，G＝m＝mω2r＝m()2r，所以v＝ ，ω＝ ，T＝2π .

　　[要点提炼]

　　1．所有卫星的轨道平面过地心．

　　2．卫星的向心加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系

　　根据万有引力提供卫星绕地球运动的向心力，即有：

　　＝ma＝m＝mω2r＝mr

　　(1)a＝，r越大，a越小．

　　(2)v＝ ，r越大，v越小．

　　(3)ω＝ ，r越大，ω越小．

　　(4)T＝2π ，r越大，T越大．

　　二、同步卫星

　　[问题设计]

同步卫星也叫通信卫星，它相对于地面静止，和地球自转具有相同的周期，即T＝24 h．已知地球的质量M＝6×1024 kg，地球半径R＝6 400 km，引力常量G＝6.67×10－11 N·m2/kg2.请根据以上信息以及所学知识探究：

　　(1)同步卫星所处的轨道平面．

　　(2)同步卫星的离地高度h.

答案　(1)假设卫星的轨道在某一纬线圈的上方随地球的自转做同步地匀速圆周运动，卫星运动的向心力由地球对它的引力的一个分力提供．由于另一个分力的作用将使卫星轨道靠向赤道，故只有在赤道上方，同步卫星才能稳定的运行．

(2)由万有引力提供向心力和已知周期T得G＝m(R＋h)()2，所以h＝ －R，代入数据得h＝3.6×107 m.