Question

4．2016年9月25日，北京航天飛行控制中心成功進(jìn)行兩次軌道控制，將天空二號(hào)調(diào)整至距地面393公里的軌道上，使其正式進(jìn)入交會(huì)對(duì)接準(zhǔn)備階段，10月19日3時(shí)31分，神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功，如果對(duì)接后整體可看成繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 運(yùn)行速度大于第一宇宙速度
• B． 屬于完全失重狀態(tài)，加速度為0
• C． 屬于完全失重狀態(tài)，加速度不為0，但小于地表重力加速度
• D． 屬于完全失重狀態(tài)，加速度不為0，但小于赤道上物體的向心加速度

Answer 1

分析 萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，可知，第一宇宙速度是圍繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)判斷出失重或超重．
天宮二號(hào)與赤道上物體的半徑、周期、等都不相同，以同步衛(wèi)星為中介進(jìn)行比較即可得出結(jié)論．

解答 解：A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{{v}^{2}}{r}$，解得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$得軌道高度越高，衛(wèi)星的線速度越小，第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮二號(hào)的線速度一定小于第一宇宙速度．故A錯(cuò)誤．
B、C、“天宮二號(hào)”運(yùn)行時(shí)，其受到的萬(wàn)有引力全部提供向心加速度，所以處于失重狀態(tài)，其加速度：a=$\frac{GM}{{r}^{2}}＜\frac{GM}{{R}^{2}}=g$．故B錯(cuò)誤，C正確；
D、天空二號(hào)運(yùn)行的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，由a=$\frac{GM}{{r}^{2}}$可知，天空二號(hào)的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度；
同步衛(wèi)星與地球赤道上的物體具有相等的周期，它們的向心加速度：a=$\frac{4{π}^{2}r}{{T}^{2}}$，同步衛(wèi)星的比較大，所以同步衛(wèi)星的向心加速度大于赤道上物體的向心加速度．所以天宮二號(hào)的向心加速度大于赤道上物體的向心加速度．故D錯(cuò)誤
故選：C

點(diǎn)評(píng) 解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)律問(wèn)題的核心原理是萬(wàn)有引力提供向心力，通過(guò)選擇不同的向心力公式，來(lái)研究不同的物理量與軌道半徑的關(guān)系，同時(shí)理解何時(shí)做離心運(yùn)動(dòng)，近心運(yùn)動(dòng)，及圓周運(yùn)動(dòng)的條件．