Question

19．2016年10月19日凌晨，神舟十一號(hào)飛船與天宮二號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面393km的近圓軌道上成功進(jìn)行了空間交會(huì)對(duì)接．對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
• B． 航天員在天宮二號(hào)中處于失重狀態(tài)，說(shuō)明航天員不受地球引力作用
• C． 如不干涉，天宮二號(hào)的軌道高度將緩慢增加
• D． 如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時(shí)間后，天宮二號(hào)的動(dòng)能會(huì)增加

Answer 1

分析 萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，衛(wèi)星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運(yùn)行速度增大，失重不是失去重力而是對(duì)懸繩的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象．根據(jù)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)展開(kāi)分析即可．

解答 解：A、又第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號(hào)的線速度一定小于第一宇宙速度．故A錯(cuò)誤；
B、失重狀態(tài)說(shuō)明航天員對(duì)懸繩或支持物體的壓力為0，而地球?qū)λ�的萬(wàn)有引力提供他隨天宮一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以B錯(cuò)誤
C、衛(wèi)星本來(lái)滿(mǎn)足萬(wàn)有引力提供向心力即$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，由于摩擦阻力作用衛(wèi)星的線速度減小，提供的引力大于衛(wèi)星所需要的向心力故衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，即軌道半徑將減小，故C錯(cuò)誤；
D、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：$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$得軌道高度降低，衛(wèi)星的線速度增大，故動(dòng)能將增大，所以D正確；
故選：D

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．