Question

3．2016年9月，“天宮二號(hào)”飛向太空，中國航天邁出新的腳步．10月17日，載人飛船“神州十一號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，萬里赴約．10月19日，“神州十一號(hào)飛船”在距地面393公里的軌道高度成功完成與“天宮二號(hào)”的自動(dòng)交會(huì)對(duì)接．景海鵬和陳冬兩位宇航員入住天宮二號(hào)實(shí)驗(yàn)室，將在組合體內(nèi)生活30天，開展大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作，成為中國史上時(shí)間最長的太空駐留飛行任務(wù)，設(shè)對(duì)接后的組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 對(duì)接前“神舟十一號(hào)”欲追上“天宮二號(hào)”，可以在同一軌道上點(diǎn)火加速
• B． 對(duì)接后“天宮二號(hào)”的速度小于第一宇宙速度
• C． 對(duì)接后“天宮二號(hào)”的運(yùn)行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期
• D． 兩位航天員可以在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中借助重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為全國中學(xué)生演示“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)

Answer 1

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力及近心運(yùn)動(dòng)和離心運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)即可求解．
第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的速度；
天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，靠萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律比較周期的大�。�空間實(shí)驗(yàn)時(shí)內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài)，一切與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行

解答 解：A、“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”在同一軌道上，飛船受到的萬有引力等于向心力，若讓飛船加速，所需要的向心力變大，萬有引力不變，所以飛船做離心運(yùn)動(dòng)，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故A錯(cuò)誤
B、第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的速度，故B正確
C、由萬有引力提供向心力可得運(yùn)行周期T=2π$\sqrt{\frac{{r}_{\;}^{3}}{GM}}$，故半徑越大，運(yùn)行周期越大，所以對(duì)接后，對(duì)接后“天宮二號(hào)”的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以“天宮二號(hào)”的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，故C錯(cuò)誤
D、在“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室中的物體處于完全失重狀態(tài)，重物不會(huì)由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng)，故無法演示“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，故D錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握周期與軌道半徑的關(guān)系，以及知道“神舟十一號(hào)”只有加速時(shí)，萬有引力不足以提供向心力，離開原軌道做離心運(yùn)動(dòng)可能與天宮二號(hào)對(duì)接．