Question

2011年9月29日，我國(guó)成功發(fā)射“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器．如圖所示，“天宮一號(hào)”從A點(diǎn)經(jīng)軌道Ⅰ進(jìn)入指定軌道Ⅱ，等待與“神舟八號(hào)”飛船對(duì)接．關(guān)于“天宮一號(hào)”的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（　　）

A、“天宮一號(hào)”的發(fā)射速度大于或等于7.9 km/s，小于11.2 km/s

B、在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大于經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度

C、在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的加速度大于經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度

D、在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度與在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度相等

Answer 1

分析：1、衛(wèi)星的發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度，它將脫離地球束縛，不能在繞地球運(yùn)動(dòng)了．
2、在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)，根據(jù)萬(wàn)有引力做功情況判斷A、B兩點(diǎn)的速度大小．
3、通過(guò)比較萬(wàn)有引力的大小，根據(jù)牛頓第二定律比較經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的加速度大小．
4、從軌道Ⅰ上B點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ需加速，使得萬(wàn)有引力等于向心力．

解答：解：A、“天宮一號(hào)”的發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度11.2 km/s，“天宮一號(hào)”將脫離地球束縛，不能在繞地球運(yùn)動(dòng)了．故“天宮一號(hào)”的發(fā)射速度大于或等于第一宇宙速度7.9 km/s，A正確．
B、在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)，由B點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力做正功，動(dòng)能增大，所以A點(diǎn)動(dòng)能大于B點(diǎn)動(dòng)能．即B點(diǎn)的速度小于A點(diǎn)的速度，故B錯(cuò)誤．
C、根據(jù)萬(wàn)有引力定律F=

Mm

r2

，B點(diǎn)比A點(diǎn)距離地球遠(yuǎn)，所以在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的引力小于經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，即在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的加速度小于經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤．
D、在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，由于萬(wàn)有引力大于向心力，會(huì)靠近地球運(yùn)動(dòng)，在該位置加速，使得萬(wàn)有引力等于向心力，進(jìn)入軌道Ⅱ，所以在軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)B的速度大于于在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)B 的速度，故D錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題的難點(diǎn)是要掌握衛(wèi)星的變軌的原理，要知道從軌道Ⅰ上B點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ需加速，使得萬(wàn)有引力等于向心力．此題有一定的難度，是一道好題．