Question

9．2016年10月19日，“神州十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”對(duì)接，對(duì)接成功后，“神州十一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的組合體繞地球運(yùn)行時(shí)可視為只在引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；2016年10月23日，組合體釋放出一顆“伴隨衛(wèi)星”，“伴隨衛(wèi)星”在組合體上空運(yùn)動(dòng)成像觀測，某時(shí)間段“伴隨衛(wèi)星”在組合體上空與組合體以相同的角速度繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)組合體與“伴隨衛(wèi)星”之間的作用力，下列說法正確的是（　　）

• A． “神州十一號(hào)”達(dá)到與“天宮二號(hào)”同一軌道后，從后面加速追上前面的“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接
• B． “伴隨衛(wèi)星”在組合體上空，可以向遠(yuǎn)離地球的外側(cè)方向噴射氣體來實(shí)現(xiàn)與組合體以相同的角速度繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)
• C． “伴隨衛(wèi)星”在組合體上空與組合體以相同的角速度繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，加速度小于組合體的加速度
• D． 航天員景海鵬和陳冬在“天宮二號(hào)”中，不受重力作用，處于完全失重狀態(tài)

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)分析A項(xiàng)；根據(jù)a=ω²r比較“伴隨衛(wèi)星”與組合體的向心加速度；天宮二號(hào)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，受地球?qū)λ�的萬有引力作用，繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)．

解答 解：A、“神舟十一號(hào)”達(dá)到與“天宮二號(hào)”同一軌道后，從后面加速，所需的向心力變大，而萬有引力不變，這樣萬有引力小于所需要的向心力，“神舟十一號(hào)”將做離心運(yùn)動(dòng)，無法與前面的“天宮二號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故A錯(cuò)誤；
B、“伴隨衛(wèi)星”的軌道半徑大于組合體的軌道半徑，如果僅靠萬有引力提供向心力，“伴隨衛(wèi)星”角速度小于組合體角速度，要實(shí)現(xiàn)與組合體相同的角速度，“伴隨衛(wèi)星”所需的向心力要增加，可以向遠(yuǎn)離地球外側(cè)方向噴射氣體獲得向內(nèi)的推力，使衛(wèi)星做近心運(yùn)動(dòng)，角速度增大，來實(shí)現(xiàn)與組合體以相同的角速度繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)．故B正確；
C、“伴隨衛(wèi)星”在組合體上空以相同的角速度繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)a=ω²r知：“伴隨衛(wèi)星”的軌道半徑大于組合體的軌道半徑，所以“伴隨衛(wèi)星”的加速度大于組合體的加速度，故C錯(cuò)誤；
D、航天員在“天宮二號(hào)”中，仍受重力作用，提供繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，處于完全失重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
故選：B

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是理解變軌的原理，知道神舟十一號(hào)飛船只有在較低的軌道上加速，萬有引力不足以提供向心力．離開原軌道可能與天宮二號(hào)對(duì)接．