Question

11．2016年9月15日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室．這是中國第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室，用于進(jìn)一步驗(yàn)證空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)及進(jìn)行一系列空間試驗(yàn)．同年10月17日，搭載兩名航天員的“神舟十一號(hào)”飛船由“長征五號(hào)”運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空，10月19日凌晨，“神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”自動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功．“神舟十號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接時(shí)，軌道高度是343公里，而“神舟十一號(hào)”和“天宮二號(hào)”對(duì)接時(shí)的軌道高度是393公里，這與未來空間站的軌道高度基本相同．根據(jù)以上信息，判斷下列說法正確的是（　�。�

• A． “天宮一號(hào)”的動(dòng)能比“天宮二號(hào)”的動(dòng)能大
• B． “天宮一號(hào)”的周期比“天宮二號(hào)”的周期短
• C． 宇航員在“天宮二號(hào)”內(nèi)可以借助拉力器進(jìn)行體育鍛煉
• D． “神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接之后，它們的動(dòng)量保持恒定

Answer 1

分析 根據(jù)$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$比較“天宮一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的運(yùn)行速度，根據(jù)動(dòng)能定義式${E}_{k}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$比較動(dòng)能大小；根據(jù)開普勒第三定律比較“天宮一號(hào)”和“天宮二號(hào)”周期；在失重環(huán)境下與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行；動(dòng)量守恒的條件是合外力為0

解答 解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，天宮一號(hào)軌道半徑小，速度大，由于不知道天宮一號(hào)與天宮二號(hào)的質(zhì)量關(guān)系，所以無法比較“天宮一號(hào)”與“天宮二號(hào)”的動(dòng)能大小，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)開普勒第三定律，“天宮一號(hào)”的軌道半徑小于“天宮二號(hào)”的軌道半徑，所以“天宮一號(hào)”的周期比“天宮二號(hào)”的周期短，故B正確；
C、“天宮二號(hào)”處于失重狀態(tài)，一切與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，彈簧拉力器鍛煉的是人肌肉的伸縮和舒張力，與重力無關(guān)．所以可以使用，故C正確；
D、神舟十一號(hào)”飛船與“天宮二號(hào)”對(duì)接之后，系統(tǒng)受到萬有引力，合力不為0，動(dòng)量不守恒，故D錯(cuò)誤；
故選：BC

點(diǎn)評(píng) 本題考查萬有引力定律在天文學(xué)上的應(yīng)用，關(guān)鍵要掌握開普勒第三定律，注意在完全失重狀態(tài)下一切與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，知道動(dòng)量守恒定律的條件是合力為0．