Question

我國(guó)首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”于北京時(shí)間2011年9月29日21時(shí)16分從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空．9月30日16時(shí)09分，在北京航天飛行控制中心精確控制下，天宮一號(hào)成功實(shí)施第2次軌道控制，近地點(diǎn)高度由200公里抬升至約362公里，順利進(jìn)入在軌測(cè)試軌道．這次軌道控制是在天宮一號(hào)飛行第13圈實(shí)施的．此前，在30日1時(shí)58分，天宮一號(hào)飛行至第4圈時(shí)，北京飛控中心對(duì)其成功實(shí)施了第一次軌道控制，使其遠(yuǎn)地點(diǎn)高度由346公里抬升至355公里．經(jīng)過(guò)兩次軌道控制，天宮一號(hào)已從入軌時(shí)的橢圓軌道進(jìn)入近圓軌道，為后續(xù)進(jìn)入交會(huì)對(duì)接軌道奠定了基礎(chǔ)．下列關(guān)于天宮一號(hào)的說(shuō)法正確的是（ ）

A．發(fā)射天宮一號(hào)的速度至少要達(dá)到11.2km/s
B．兩次變軌后，天宮一號(hào)在近圓軌道上運(yùn)行的速率大于7.9km/s
C．天宮一號(hào)兩次變軌后在近圓軌道上運(yùn)行的速率仍小于同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速率
D．在兩次變軌過(guò)程中都需要對(duì)天宮一號(hào)提供動(dòng)力，從而使其速度增大才能成功變軌

Answer 1

【答案】分析：發(fā)射天宮一號(hào)的速度至少要達(dá)到7.9km/s．天宮一號(hào)在近圓軌道上，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，得到速度表達(dá)式，分析兩次變軌后，天宮一號(hào)在近圓軌道上運(yùn)行的速率與7.9km/s的關(guān)系．天宮一號(hào)的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，可分析兩者速度大小關(guān)系．在兩次變軌過(guò)程中，天宮一號(hào)需要加速，做離心運(yùn)動(dòng)，實(shí)施第一次軌道控制．再對(duì)天宮一號(hào)提供動(dòng)力，使其速度增大才能成功變軌．
解答：解：
A、發(fā)射天宮一號(hào)要繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，其發(fā)射速度至少要達(dá)到7.9km/s．故A錯(cuò)誤．
B、天宮一號(hào)在近圓軌道上，由地球的萬(wàn)有引力提供向心力，得到天宮一號(hào)在近圓軌道上運(yùn)行的速率為v=，r越大，v越小，可見(jiàn)，天宮一號(hào)的速率小于近地衛(wèi)星的速率，即小于7.9km/s．故B錯(cuò)誤．
C、天宮一號(hào)的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，由公式v=分析知，天宮一號(hào)兩次變軌后在近圓軌道上運(yùn)行的速率大于同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速率．故C錯(cuò)誤．
D、在第一次變軌過(guò)程中，天宮一號(hào)需要加速，做離心運(yùn)動(dòng)，實(shí)施第一次軌道控制．再對(duì)天宮一號(hào)提供動(dòng)力，使其速度增大，使天宮一號(hào)從入軌時(shí)的橢圓軌道進(jìn)入近圓軌道，才能成功變軌．故D正確．
故選D
點(diǎn)評(píng)：本題一方面要掌握宇宙速度及其意義，其次要掌握衛(wèi)星的速率公式v=．對(duì)于變軌，可根據(jù)向心力知識(shí)進(jìn)行具體分析．