Question

5．“天空二號”空間實驗室已于2016年9月15日22時04分09秒在酒泉衛星發射中心發射成功，成為我國第一個真正意義上的空間實驗室，也是目前我國載人飛行時間最長的一個航天器．“天空二號”經兩次軌道控制以后，順利進入離高空380Km高的圓形在軌測試軌道．10月中下旬，“天空二號”將會在離地面393Km高的圓形等待軌道上，與“神舟十一號”飛船交會對接，則（　　）

• A． 天宮二號”的發射速度應大于第二宇宙速度速率
• B． “天空二號”在測試軌道上運行的線速度大于地球表面赤道上隨地球自轉的物體的線速度
• C． “天空二號”在測試軌道上運行的線速度大于在等待軌道上運行的線速度
• D． 如處于低軌道的神舟十一號”飛船要和．“天空二號”對接，飛船應加速

Answer 1

分析 衛星的發射速度如果大于第二宇宙速度，它將脫離地球束縛，不能在繞地球運動了．
“天宮二號”在測試軌道的線速度和同步軌道的衛星線速度，根據$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$進行比較；同步軌道線速度和地面物體隨地自轉的線速度根據v=ωr進行比較，即可得出“天宮二號”在測試軌道的線速度和地球表面赤道上隨地球自轉的線速度大小；
根據$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$比較“天宮二號”在測試軌道和在等待軌道上運行的線速度；
神州十一號加速后做離心運動軌道半徑變大可以與天宮二號對接．

解答 解：A、發射速度如果大于第二宇宙速度，“天宮二號”將脫離地球束縛，不能在繞地球運動了．故A錯誤；
B、測試軌道距地面的高度380km小于地球同步衛星距地面的高度，根據$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，“天宮二號”在測試軌道的線速度大于在同步軌道的線速度；地球同步衛星與地面物體具有相同的角速度，根據v=ωr，同步衛星的線速度大于地面物體的線速度，所以“天宮二號”在測試軌道的線速度大于在地球表面赤道上隨地球自轉的物體的線速度，故B正確；
C、測試軌道距地面的高度大于等待軌道距地面的高度，根據$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，所以“天宮二號”在測試軌道上運行的線速度大于在等待軌道上運行的線速度，故C正確；
神舟十一號飛船適當加速時，所需要的向心力，將做離心運動，軌道半徑變大，與天宮二號實現對接，故D正確；
故選：BCD

點評 知道萬有引力提供向心力是解決衛星問題的前提，應用萬有引力公式牛頓第二定律可以解題，要理解衛星、航天器變軌的原理．