Question

3．2016年9月，“天宮二號”飛向太空，中國航天邁出新的腳步．10月17日，載人飛船“神州十一號”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，萬里赴約．10月19日，“神州十一號飛船”在距地面393公里的軌道高度成功完成與“天宮二號”的自動交會對接．景海鵬和陳冬兩位宇航員入住天宮二號實驗室，將在組合體內(nèi)生活30天，開展大量科學(xué)實驗工作，成為中國史上時間最長的太空駐留飛行任務(wù)，設(shè)對接后的組合體在軌道上做勻速圓周運(yùn)動，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 對接前“神舟十一號”欲追上“天宮二號”，可以在同一軌道上點火加速
• B． 對接后“天宮二號”的速度小于第一宇宙速度
• C． 對接后“天宮二號”的運(yùn)行周期大于地球同步衛(wèi)星的周期
• D． 兩位航天員可以在“天宮二號”空間實驗室中借助重錘和打點計時器為全國中學(xué)生演示“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗

Answer 1

分析 根據(jù)萬有引力提供向心力及近心運(yùn)動和離心運(yùn)動的相關(guān)知識即可求解．
第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞地球運(yùn)動的速度；
天宮二號和神舟十一號繞地球做勻速圓周運(yùn)動，靠萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律比較周期的大小．空間實驗時內(nèi)的物體處于完全失重狀態(tài)，一切與重力有關(guān)的實驗無法進(jìn)行

解答 解：A、“神舟十一號”飛船與“天宮二號”在同一軌道上，飛船受到的萬有引力等于向心力，若讓飛船加速，所需要的向心力變大，萬有引力不變，所以飛船做離心運(yùn)動，不能實現(xiàn)對接，故A錯誤
B、第一宇宙速度是最小的發(fā)射速度，是最大的環(huán)繞地球運(yùn)動的速度，故B正確
C、由萬有引力提供向心力可得運(yùn)行周期T=2π$\sqrt{\frac{{r}_{\;}^{3}}{GM}}$，故半徑越大，運(yùn)行周期越大，所以對接后，對接后“天宮二號”的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以“天宮二號”的運(yùn)行周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，故C錯誤
D、在“天宮二號”空間實驗室中的物體處于完全失重狀態(tài)，重物不會由靜止開始做自由落體運(yùn)動，故無法演示“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗，故D錯誤；
故選：B

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握周期與軌道半徑的關(guān)系，以及知道“神舟十一號”只有加速時，萬有引力不足以提供向心力，離開原軌道做離心運(yùn)動可能與天宮二號對接．