Question

（2012?鄭州模擬）2011年11月3日1時43分，神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器實現自動對接，為中國建設空間站邁出關鍵一步．已知對接之前天宮一號在距地球343km的圓形軌道上運行，根據上述內容判斷（　　）

A．神舟八號飛船從低軌道上升到天宮一號所在軌道實行對接

B．對接時天官一號的速率小于7.9 km/s

C．天宮一號一直飛行在北半球的上空

D．天宮一號內物體處于失重狀態，不受重力作用

Answer 1

分析：神舟八號和天宮一號繞地球做勻速圓周運動，靠萬有引力提供向心力，根據萬有引力定律和牛頓第二定律比較兩者的向心加速度和周期．神舟八號要實現與天宮一號對接，需加速做離心運動，才能對接．

解答：解：A、兩者實現對接，神舟八號需點火加速，使得萬有引力不夠提供向心力，做離心運動而實現對接．故神舟八號飛船從低軌道上升到天宮一號所在軌道實行對接．故A正確．
B、根據萬有引力提供向心力G

Mm

r2

=m

v2

r

，解得v=

GM r

，軌道半徑越大，線速度越小，當r等于地球半徑時的速度為7.9km/s，已知對接之前天宮一號在距地球343km的圓形軌道上運行，所以對接時天官一號的速率小于7.9 km/s，故B正確．
C、天宮一號繞地球做圓周運動所需要的向心力由地球引力提供，地球對天宮一號的引力指向地心，故天宮一號的向心力必指向地心，所以地心一定在天宮一號的軌道平面內，所以天宮一號不可能一直飛行在北半球的上空．故C錯誤．
D、天宮一號以及其內部的物體都受到地球引力，該引力提供向心力，所以都處于處于失重狀態，而不是不受重力作用．故D錯誤．
故選：AB．

點評：解決本題的關鍵知道神舟八號和天宮一號做圓周運動靠萬有引力提供向心力，一旦萬有引力不夠提供向心力，將做離心運動．以及知道做圓周運動的向心加速度和周期與軌道半徑的關系．