Question

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

• A． 對(duì)接過程機(jī)械能守恒
• B． 對(duì)接前天舟一號(hào)在高軌道上加速去追天宮二號(hào)
• C． 天舟一號(hào)必須在天宮二號(hào)的軌道上加速才能對(duì)接
• D． 對(duì)接后組合體的周期比對(duì)接前天宮二號(hào)的周期大

Answer 1

分析 根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷對(duì)接過程中機(jī)械能是否守恒，根據(jù)衛(wèi)星變軌的原理確定如何實(shí)現(xiàn)對(duì)接．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得出對(duì)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(duì)接的過程中有能量損失，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤．
BC、對(duì)接前，天舟一號(hào)應(yīng)在低軌道上加速去追天宮一號(hào)，因?yàn)榧铀俸螅�萬有引力小于向心力，做離心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)動(dòng)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(duì)接前天宮二號(hào)的軌道半徑，根據(jù)開普勒第三定律知，對(duì)接后組合體的周期比對(duì)接前天宮二號(hào)的周期大，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道變軌的原理，對(duì)于D選項(xiàng)，關(guān)鍵得出對(duì)接后組合體速度的變化，從而得出軌道半徑的變化．