Question

5．“天空二號”空間實驗室已于2016年9月15日22時04分09秒在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功，成為我國第一個真正意義上的空間實驗室，也是目前我國載人飛行時間最長的一個航天器．“天空二號”經(jīng)兩次軌道控制以后，順利進入離高空380Km高的圓形在軌測試軌道．10月中下旬，“天空二號”將會在離地面393Km高的圓形等待軌道上，與“神舟十一號”飛船交會對接，則（　　）

• A． 天宮二號”的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度速率
• B． “天空二號”在測試軌道上運行的線速度大于地球表面赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度
• C． “天空二號”在測試軌道上運行的線速度大于在等待軌道上運行的線速度
• D． 如處于低軌道的神舟十一號”飛船要和．“天空二號”對接，飛船應(yīng)加速

Answer 1

分析 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，不能在繞地球運動了．
“天宮二號”在測試軌道的線速度和同步軌道的衛(wèi)星線速度，根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$進行比較；同步軌道線速度和地面物體隨地自轉(zhuǎn)的線速度根據(jù)v=ωr進行比較，即可得出“天宮二號”在測試軌道的線速度和地球表面赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大小；
根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$比較“天宮二號”在測試軌道和在等待軌道上運行的線速度；
神州十一號加速后做離心運動軌道半徑變大可以與天宮二號對接．

解答 解：A、發(fā)射速度如果大于第二宇宙速度，“天宮二號”將脫離地球束縛，不能在繞地球運動了．故A錯誤；
B、測試軌道距地面的高度380km小于地球同步衛(wèi)星距地面的高度，根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，“天宮二號”在測試軌道的線速度大于在同步軌道的線速度；地球同步衛(wèi)星與地面物體具有相同的角速度，根據(jù)v=ωr，同步衛(wèi)星的線速度大于地面物體的線速度，所以“天宮二號”在測試軌道的線速度大于在地球表面赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的線速度，故B正確；
C、測試軌道距地面的高度大于等待軌道距地面的高度，根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，所以“天宮二號”在測試軌道上運行的線速度大于在等待軌道上運行的線速度，故C正確；
神舟十一號飛船適當(dāng)加速時，所需要的向心力，將做離心運動，軌道半徑變大，與天宮二號實現(xiàn)對接，故D正確；
故選：BCD

點評 知道萬有引力提供向心力是解決衛(wèi)星問題的前提，應(yīng)用萬有引力公式牛頓第二定律可以解題，要理解衛(wèi)星、航天器變軌的原理．