Question

6．2016年11月17日12時(shí)41分，“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室成功分離，“神舟十一號(hào)”飛船從高度約393公里的圓形軌道上開始返回地面，航天員景海鵬、陳冬踏上返回之旅．11月18日14時(shí)07分許，搜救人員發(fā)現(xiàn)“神舟十一號(hào)”飛船返回艙著陸．下列說法正確的是（　�。�

• A． “神舟十一號(hào)”飛船從圓形正常工作軌道上返回時(shí)，需要加速變軌
• B． “神舟十一號(hào)”飛船從變軌后到落地前，運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒
• C． “神舟十一號(hào)”飛船在正常軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速度小于第一宇宙速度
• D． 如果知道“神舟十一號(hào)”飛船正常運(yùn)行的周期，再根據(jù)題述條件可計(jì)算地球質(zhì)量

Answer 1

分析 第一宇宙速度是近地軌道衛(wèi)星的環(huán)繞速度，是圓軌道的最大環(huán)繞速度，也是在地面發(fā)生飛行器所需的最小發(fā)射速度；衛(wèi)星越高越慢、越低越快．

解答 解：A、“神舟十一號(hào)”飛船從圓形正常工作軌道上返回時(shí)，做近心運(yùn)動(dòng)，需要減速變軌，故A錯(cuò)誤；
B、“神舟十一號(hào)”飛船進(jìn)入大氣層向地面運(yùn)動(dòng)的過程中要克服阻力做功，機(jī)械能不守恒，故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)衛(wèi)星的環(huán)繞速度公式v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，“神舟十一號(hào)”的高度都比近地衛(wèi)星大，即r＞R，所以它們的速度比第一宇宙速度要小，故C正確；
D、根據(jù)萬有引力提供向心力，有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$，得$M=\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{G{T}_{\;}^{2}}=\frac{4{π}_{\;}^{2}（R+h）_{\;}^{3}}{G{T}_{\;}^{2}}$，由于地球半徑未知，所以無法求出地球的質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 知道“神舟十一號(hào)”飛船做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，熟悉飛船運(yùn)行時(shí)的變軌原理是解決本題的主要入手點(diǎn)．