Question

5．“天空二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室已于2016年9月15日22時(shí)04分09秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，成為我國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室，也是目前我國(guó)載人飛行時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)航天器．“天空二號(hào)”經(jīng)兩次軌道控制以后，順利進(jìn)入離高空380Km高的圓形在軌測(cè)試軌道．10月中下旬，“天空二號(hào)”將會(huì)在離地面393Km高的圓形等待軌道上，與“神舟十一號(hào)”飛船交會(huì)對(duì)接，則（　　）

• A． 天宮二號(hào)”的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度速率
• B． “天空二號(hào)”在測(cè)試軌道上運(yùn)行的線速度大于地球表面赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度
• C． “天空二號(hào)”在測(cè)試軌道上運(yùn)行的線速度大于在等待軌道上運(yùn)行的線速度
• D． 如處于低軌道的神舟十一號(hào)”飛船要和．“天空二號(hào)”對(duì)接，飛船應(yīng)加速

Answer 1

分析 衛(wèi)星的發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度，它將脫離地球束縛，不能在繞地球運(yùn)動(dòng)了．
“天宮二號(hào)”在測(cè)試軌道的線速度和同步軌道的衛(wèi)星線速度，根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$進(jìn)行比較；同步軌道線速度和地面物體隨地自轉(zhuǎn)的線速度根據(jù)v=ωr進(jìn)行比較，即可得出“天宮二號(hào)”在測(cè)試軌道的線速度和地球表面赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大�。�
根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$比較“天宮二號(hào)”在測(cè)試軌道和在等待軌道上運(yùn)行的線速度；
神州十一號(hào)加速后做離心運(yùn)動(dòng)軌道半徑變大可以與天宮二號(hào)對(duì)接．

解答 解：A、發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度，“天宮二號(hào)”將脫離地球束縛，不能在繞地球運(yùn)動(dòng)了．故A錯(cuò)誤；
B、測(cè)試軌道距地面的高度380km小于地球同步衛(wèi)星距地面的高度，根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，“天宮二號(hào)”在測(cè)試軌道的線速度大于在同步軌道的線速度；地球同步衛(wèi)星與地面物體具有相同的角速度，根據(jù)v=ωr，同步衛(wèi)星的線速度大于地面物體的線速度，所以“天宮二號(hào)”在測(cè)試軌道的線速度大于在地球表面赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度，故B正確；
C、測(cè)試軌道距地面的高度大于等待軌道距地面的高度，根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，所以“天宮二號(hào)”在測(cè)試軌道上運(yùn)行的線速度大于在等待軌道上運(yùn)行的線速度，故C正確；
神舟十一號(hào)飛船適當(dāng)加速時(shí)，所需要的向心力，將做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，與天宮二號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故D正確；
故選：BCD

點(diǎn)評(píng) 知道萬有引力提供向心力是解決衛(wèi)星問題的前提，應(yīng)用萬有引力公式牛頓第二定律可以解題，要理解衛(wèi)星、航天器變軌的原理．