Question

16．我國“神舟”十一號載人飛船于2016年10月17日7時30分發射成功．飛船先沿橢圓軌道飛行，在接近400Km高空處與“天宮”二號對接，對接后視為圓周運動．兩名宇航員在空間實驗室生活、工作了30天．“神舟”十一號載人飛船于11月17日12時41分與“天宮”二號成功實施分離，11月18日順利返回至著陸場．下列判斷正確的是（　　）

• A． 飛船變軌前后的機械能守恒
• B． 對接后飛船在圓軌道上運動的速度小于第一宇宙速度
• C． 宇航員在空間實驗室內可以利用杠鈴舉重來鍛煉身體
• D． 分離后飛船在原軌道上通過減速運動，再逐漸接近地球表面

Answer 1

分析 根據v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，軌道高度越大，線速度越小，第一宇宙速度是近地衛星的速度，是最大的運行速度．宇航員在空間實驗室內完全失重狀態，也不能做與重力有關的實驗和鍛煉．飛船返回是要減速降低軌道．飛船正常運行時萬有引力提供向心力．

解答 解：A、每次變軌都需要發動機對飛船做功，故飛船機械能不守恒，故A錯誤
B、根據萬有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，軌道高度越大，線速度越小，第一宇宙速度是近地衛星的速度，是最大的運行速度，故對接后飛船在圓軌道上的線速度比第一宇宙速度小，故B正確；
C、用舉重鍛煉身體主要就是利用啞鈴等物體的重力，在軌道艙中啞鈴處于完全失重狀態，它對人的胳膊沒有壓力的作用．故C錯誤．
D、當飛船要離開圓形軌道返回地球時，飛船做近心運動，萬有引力要大于向心力，故要減小速度，故D正確；
故選：BD

點評 解決衛星運行規律問題的核心原理是萬有引力提供向心力，了解完全失重狀態的特點，注意衛星變軌也就是近心運動或離心運動，根據提供的萬有引力和所需的向心力關系確定．