Question

17．2011年9月29日21時16分我國第一個空間實驗室“天宮一號”發(fā)射升空，并成功進入約350公里的圓軌道，繞行485圈后，降軌至高度約為343公里的圓軌道．11月24日發(fā)射的在近地點200公里、遠地點330公里的預定軌道飛行的“神舟八號”飛船與“天宮一號”成功對接．關于“天宮一號”與“神舟八號”的說法正確的是（　�。�

• A． “神舟八號”與“天宮一號”在對接前相比較，“神舟八號”的運行周期小于“天宮一號”的運行周期
• B． “天宮一號”降軌前的速度小于同步衛(wèi)星的速度
• C． “天宮一號”降軌后與降軌前相比動能增大、勢能減小、機械能增大
• D． “神舟八號”飛船必須在半徑大于343公里的軌道加速才能與“天宮一號”對接

Answer 1

分析 天宮一號做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力，神舟八號與天宮一號對接時，神舟八號在較低軌道上加速做離心運動從而抬高軌道“追上”天宮一號完成對接．

解答 解：根據萬有引力提供圓周運動的向心力：G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=ma=m$\frac{{v}^{2}}{r}$=m$（{\frac{2π}{T}）}^{2}$r得：
A、對接前神舟八號的軌道半徑小于天宮一號的軌道半徑R_神＜R_天，故有T_神＜T_天，故A正確；
B、天宮一號降軌前的軌道半徑遠小于同步衛(wèi)星的軌道高度，故有v_天＞v_同，故B錯誤；
C、因為衛(wèi)星在高的軌道上有比低軌道上高的機械能，故向高軌道發(fā)射衛(wèi)星難度大，發(fā)射速度要大，故天宮一號降軌后與降軌前相比，動能增大，勢能減小，而整個機械能減小，故C錯誤；
D、飛船加速后會做離心運動，軌道高度將會更高，故神舟八號應該在較低軌道加速，通過離心運動抬高軌道實現與天宮一號的對接，故D錯誤．
故選：A．

點評 知道萬有引力提供圓周運動向心力，知道衛(wèi)星在更高軌道上有更高的機械能，知道衛(wèi)星加速后會做離心運動從而抬高運行軌道是解決本題的基礎．