Question

17．北京時(shí)間2013年6月13時(shí)18分，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器與神舟十號(hào)飛船成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接．交會(huì)對(duì)接飛行過(guò)程分為遠(yuǎn)距離導(dǎo)引段、自主控制段、對(duì)接段、組合體飛行段和分離撤離段．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 對(duì)接前，“神舟九號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，必須在同一軌道上點(diǎn)火加速
• B． 對(duì)接前，“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”所受萬(wàn)有引力的大小一定相等
• C． 在組合體飛行段，神舟九號(hào)與天宮一號(hào)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大于7.9km/s
• D． 分離后，“神舟九號(hào)”變軌降低至飛行軌道運(yùn)行時(shí)，其動(dòng)能比在交會(huì)對(duì)接軌道時(shí)大

Answer 1

分析 當(dāng)萬(wàn)有引力不夠提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，當(dāng)萬(wàn)有引力大于向心力時(shí)，做近心運(yùn)動(dòng)．第一宇宙速度是做圓周運(yùn)動(dòng)最大的環(huán)繞速度．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度與軌道半徑的關(guān)系，從而比較速度的大�。�

解答 解：A、“神舟九號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”，不能在同一軌道上加速，因?yàn)榧铀俸�，萬(wàn)有引力不夠提供向心力，做離心運(yùn)動(dòng)，離開原軌道，“神舟九號(hào)”欲追上“天宮一號(hào)”應(yīng)在較低軌道上加速，故A錯(cuò)誤．
B、神舟九號(hào)和天宮一號(hào)的質(zhì)量不一定相等，則所受的萬(wàn)有引力大小不一定相等，故B錯(cuò)誤．
C、萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，由此可知，軌道半徑越大，飛行器的線速度越小，由于組合體的軌道半徑大于地球半徑，則組合體的速度小于第一宇宙速度，其速度小于7.9km/s，故C錯(cuò)誤；
D、萬(wàn)有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，分離后，“神舟九號(hào)”變軌降低至飛行軌道運(yùn)行時(shí)軌道半徑r變小，其速度變大，動(dòng)能變大，其動(dòng)能比在交會(huì)對(duì)接軌道時(shí)大，故D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵掌握變軌的原理，以及掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一理論，并能靈活運(yùn)用．