Question

19．天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室已于2016年9月15日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功．經(jīng)北京航天飛行控制中心兩次軌道控制，天宮二號(hào)已調(diào)整至距地面393km的軌道上運(yùn)行．對(duì)穩(wěn)定后的天宮二號(hào)，以下說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 運(yùn)行軌道一定在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心正上方
• B． 相對(duì)于站在地球赤道上的人靜止不動(dòng)
• C． 向心加速度大于站在地球赤道上的人隨地球一起自轉(zhuǎn)的向心加速度
• D． 由于經(jīng)過(guò)多次點(diǎn)火加速，運(yùn)行線速度大于第一宇宙速度

Answer 1

分析 地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對(duì)地靜止衛(wèi)星，只能在赤道的上空；根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力展開(kāi)討論．

解答 解：A、所有的衛(wèi)星中，只有赤道上空的衛(wèi)星軌道相對(duì)于地球是不變的，不在赤道上空的軌道相對(duì)于地球是運(yùn)動(dòng)的．故A錯(cuò)誤；
B、同步衛(wèi)星的軌道距離地面的高度約為36000km，大于393km，所以天宮二號(hào)不可能相對(duì)于站在地球赤道上的人靜止不動(dòng)．故B錯(cuò)誤；
C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可知：$ma=\frac{GMm}{{r}^{2}}$，得：$a=\frac{GM}{{r}^{2}}$，由于天宮二號(hào)的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以天宮二號(hào)的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度；而同步衛(wèi)星的角速度與站在地球赤道上的人的角速度相等，根據(jù)a=rω²知，同步衛(wèi)星的向心加速度大于站在地球赤道上的人的向心加速度，所以向心加速度大于站在地球赤道上的人隨地球一起自轉(zhuǎn)的向心加速度．故C正確．
D、第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的線速度，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：$\frac{GMm}{{r}^{2}}=\frac{m{v}^{2}}{r}$，所以v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，知天宮二號(hào)的運(yùn)行線速度小于第一宇宙速度．故D錯(cuò)誤．
故選：C

點(diǎn)評(píng) 該題中的C選項(xiàng)的判斷是該題的難點(diǎn)，由于僅僅知道天宮二號(hào)在距地面393km的軌道上，而其他的數(shù)據(jù)都沒(méi)有提供，所以不能直接比較二者的向心加速度的大小關(guān)系，可以結(jié)合地球的半徑約為6400km，地球表面的重力加速度g=9.8m/s²來(lái)分析，較麻煩；而將天宮二號(hào)與同步衛(wèi)星比較是解答的捷徑，也是關(guān)鍵．