Question

19．2016年10月19日凌晨，神舟十一號飛船與天宮二號目標飛行器在離地面393km的近圓軌道上成功進行了空間交會對接．對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下列說法正確的是（　　）

• A． 為實現對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
• B． 航天員在天宮二號中處于失重狀態，說明航天員不受地球引力作用
• C． 如不干涉，天宮二號的軌道高度將緩慢增加
• D． 如不加干預，在運行一段時間后，天宮二號的動能會增加

Answer 1

分析 萬有引力提供圓周運動的向心力，所以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運動的最大速度，衛星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運行速度增大，失重不是失去重力而是對懸繩的拉力或支持物的壓力減小的現象．根據相應知識點展開分析即可．

解答 解：A、又第一宇宙速度為最大環繞速度，天宮一號的線速度一定小于第一宇宙速度．故A錯誤；
B、失重狀態說明航天員對懸繩或支持物體的壓力為0，而地球對他的萬有引力提供他隨天宮一號圍繞地球做圓周運動的向心力，所以B錯誤
C、衛星本來滿足萬有引力提供向心力即$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，由于摩擦阻力作用衛星的線速度減小，提供的引力大于衛星所需要的向心力故衛星將做近心運動，即軌道半徑將減小，故C錯誤；
D、根據萬有引力提供向心力有：$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$
解得：$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$得軌道高度降低，衛星的線速度增大，故動能將增大，所以D正確；
故選：D

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，通過選擇不同的向心力公式，來研究不同的物理量與軌道半徑的關系．