Question

5．天宮一號目標飛行器相繼與神舟八號和神舟九號飛船成功交會對接，標志著我國太空飛行進入了新的時代．天宮一號在運行過程中，由于大氣阻力影響，軌道高度會不斷衰減．2011年11月16日18時30分，神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器成功分離后，為減少對天宮一號軌道維持的次數(shù)，18日19時22分，天宮一號成功實施升軌控制，軌道高度由337km抬升至382km，在大氣阻力的影響下，其軌道高度緩慢降低，以滿足約一年后能與神舟九號在343km的軌道交會對接．假定在軌道高度緩慢降低的過程中不對天宮一號進行軌道維持，則在大氣阻力的影響下，軌道高度緩慢降低的過程中（　　）

• A． 天宮一號的運行速率會緩慢減小
• B． 天宮一號的運行速度始終大于第一宇宙速度
• C． 天宮一號的機械能不斷減小
• D． 天宮一號的運行周期會緩慢增大

Answer 1

分析 解決衛(wèi)星運行規(guī)律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關系．
第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，所有航天器圍繞地球運動時的速度都小于這一速度．
機械能的變化等于除重力外，其它力對物體做功之和．

解答 解：AD．軌道高度緩慢降低的過程，即r減小時，由萬有引力提供向心力，即有
               $G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$          
有$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$； 所以r減小，v增大，T減小，故A、D錯誤．
    B．又第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號的線速度一定小于第一宇宙速度．故B錯誤
    C．軌道下降過程中，除引力外，只有摩擦阻力對天宮一號作負功，故其機械能減少．故C正確
故選：C．

點評 本題考查衛(wèi)星的運動規(guī)律，并涉及第一宇宙速度、機械能損失問題，內(nèi)容比較基礎，難度不大，為基礎題．