Question

15．2017年4月27日，天舟一號與天宮二號成功完成交會對接，如圖所示．交會即變軌靠攏過程，對接即可控的碰撞過程，天舟一號和天宮二號在對接過程中推進器均處于關(guān)閉狀態(tài)，設(shè)對接前他們的速度分別為v₁、v₂，且v₁＞v₂，則（　�。�

• A． 對接過程機械能守恒
• B． 對接前天舟一號在高軌道上加速去追天宮二號
• C． 天舟一號必須在天宮二號的軌道上加速才能對接
• D． 對接后組合體的周期比對接前天宮二號的周期大

Answer 1

分析 根據(jù)機械能守恒的條件判斷對接過程中機械能是否守恒，根據(jù)衛(wèi)星變軌的原理確定如何實現(xiàn)對接．根據(jù)動量守恒定律得出對接后速度的變化，結(jié)合軌道半徑的變化得出周期的變化．

解答 解：A、對接的過程中有能量損失，機械能不守恒，故A錯誤．
BC、對接前，天舟一號應在低軌道上加速去追天宮一號，因為加速后，萬有引力小于向心力，做離心運動實現(xiàn)對接，故B錯誤，C錯誤．
D、根據(jù)動量守恒得：m₁v₁+m₂v₂=（m₁+m₂）v，解得：v=$\frac{{m}_{1}{v}_{1}+{m}_{2}{v}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$＞v₂，可知組合體的軌道半徑大于對接前天宮二號的軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律知，對接后組合體的周期比對接前天宮二號的周期大，故D正確．
故選：D．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道變軌的原理，對于D選項，關(guān)鍵得出對接后組合體速度的變化，從而得出軌道半徑的變化．