Question

11．2016年9月15日22時(shí)13分，“天宮二號(hào)”成功發(fā)射，經(jīng)多次軌道控制后，“天宮二號(hào)”調(diào)整至距地面393公里的預(yù)定軌道上，使其正式進(jìn)入“天宮二號(hào)”與神舟十一號(hào)載人飛船的交會(huì)對(duì)接準(zhǔn)備階段．設(shè)地球半徑為R=6400km，第一宇宙速度為v=7.9km/s，g=9.8m/s²，關(guān)于“天宮二號(hào)”的下列說法正確的是（　�。�

• A． 在預(yù)定軌道的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度v
• B． 進(jìn)入預(yù)定軌道正常運(yùn)行后艙中物體均處于失重狀態(tài)
• C． 可以作為同步通訊衛(wèi)星使用
• D． 在預(yù)定圓軌道上運(yùn)行時(shí)每天圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)約15圈

Answer 1

分析 第一宇宙速度是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度；發(fā)射的衛(wèi)星進(jìn)入軌道正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，重力全部用來提供向心力，處于完全失重狀態(tài)；同步衛(wèi)星在地球上空固定的高度上，其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，相對(duì)地面靜止；根據(jù)開普勒第三定律求出“天宮二號(hào)”的周期，即可求出每天圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)

解答 解：A、第一宇宙速度是最大的運(yùn)行速度，“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道的運(yùn)行速度一定小于第一宇宙速度v，故A錯(cuò)誤；
B、“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入預(yù)定軌道正常運(yùn)行后艙中物體均處于失重狀態(tài)，故B正確；
C、同步衛(wèi)星距地面的高度約為$3.6×1{0}_{\;}^{4}km$，而“天宮二號(hào)”在預(yù)定軌道距地面高度393km，所以不可以作為同步通訊衛(wèi)星使用，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)開普勒第三定律$\frac{{r}_{同}^{3}}{{T}_{同}^{2}}=\frac{{r}_{天}^{3}}{{T}_{天}^{2}}$，代入數(shù)據(jù)：$\frac{（6400+36000）_{\;}^{3}}{2{4}_{\;}^{2}}=\frac{（6400+393）_{\;}^{3}}{{T}_{天}^{2}}$，解得${T}_{天}^{\;}=1.6h$，在預(yù)定圓軌道上運(yùn)行時(shí)每天圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)$\frac{24}{1.6}=15$圈，故D正確；
故選：BD

點(diǎn)評(píng) 本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，知道衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，靠萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，理解第一宇宙速度的物理意義．