Question

19．2012年6月18日，神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在離地面343km的近圓形軌道上成功進(jìn)行了我國首次載人空間交會(huì)對(duì)接．對(duì)接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣，下面說法正確的是（　�。�

• A． 為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，兩者運(yùn)行速度的大小都應(yīng)介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間
• B． 為實(shí)現(xiàn)對(duì)接，神舟九號(hào)飛船應(yīng)從比天宮一號(hào)低的軌道加速才能實(shí)現(xiàn)對(duì)接
• C． 如不加干預(yù)，天宮一號(hào)的軌道高度將緩慢降低，運(yùn)行速度將增大
• D． 航天員在天宮一號(hào)中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用

Answer 1

分析 萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以第一宇宙速度是圍繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，衛(wèi)星由于摩擦阻力作用，軌道高度將降低，運(yùn)行速度增大，失重不是失去重力而是對(duì)懸繩的拉力或支持物的壓力減小的現(xiàn)象．根據(jù)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)展開分析即可．

解答 解：A、第一宇宙速度為最大環(huán)繞速度，天宮一號(hào)的線速度一定小于第一宇宙速度．故A錯(cuò)誤；
B、若天宮一號(hào)的軌道高度比神舟九號(hào)飛船高，則神舟九號(hào)飛船可以從低軌道加速，做離心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接；若“天宮一號(hào)”的軌道比神舟九號(hào)飛船的軌道低，應(yīng)減速做近心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，故B錯(cuò)誤；
C、衛(wèi)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(wèi)星的線速度減小，提供的引力大于衛(wèi)星所需要的向心力故衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，即軌道半徑將減小，根據(jù)萬有引力提供向心力有：$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，解得v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，衛(wèi)星的線速度增大，故運(yùn)行速度將增大，故C正確；
D、失重狀態(tài)說明航天員對(duì)懸繩或支持物體的壓力為0，而地球?qū)λ�的萬有引力提供他隨天宮一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故D錯(cuò)誤．
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 解決衛(wèi)星運(yùn)行規(guī)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(guān)系，知道衛(wèi)星變軌原理．