Question

3．2016年10月19日凌晨，天宮二號空間實驗室與神舟十一號載人飛船在距離地球表面393公里高度成功實施了交會對接，組合體在軌飛行期間（　�。�

• A． 航天員處于失重狀態(tài)
• B． 航天員處于超重狀態(tài)
• C． 天宮二號比同步衛(wèi)星繞地球運行的速率小
• D． 天宮二號比同步衛(wèi)星繞地球運行的周期小

Answer 1

分析 宇航員乘坐宇宙飛船環(huán)繞地球做勻速圓周運動時，人和飛船受到的地球的引力的作用作為了它們做圓周運動所需要的向心力，產(chǎn)生了向心加速度，處于失重狀態(tài)；根據(jù)萬有引力提供向心力得線速度與周期與軌道半徑的關(guān)系式，從而比較線速度、周期的大�。�

解答 解：AB、組合體圍繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，航天員處于失重狀態(tài)，故A正確，B錯誤；
C、天宮二號比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，根據(jù)萬有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$知，天宮二號比同步衛(wèi)星繞地球運行的速率大，故C錯誤；
D、根據(jù)萬有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$，得$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$，軌道半徑越小周期越小，因為天宮二號比同步衛(wèi)星的軌道半徑小，所以天宮二號比同步衛(wèi)星繞地球運行的周期小，故D正確；
故選：AD

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$=ma=m${ω}_{\;}^{2}r$，知道軌道半徑越大，線速度越小，角速度越小，向心加速度越小，周期越大．