Question

4．神舟十一號飛船經(jīng)歷多次變軌，到達(dá)與天宮二號的距離地面393公里高的相同軌道，終于與天宮二號自動交會對接成功．景海鵬、陳冬在天空飛行33天，創(chuàng)造了中國航天員太空駐留時間的新紀(jì)錄．地球同步衛(wèi)星即地球同步軌道衛(wèi)星，又稱對地靜止衛(wèi)星，是運(yùn)行在地球同步軌道上的人造衛(wèi)星，衛(wèi)星距離地球表面的高度約為36000km，運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一周的時間相等，即23時56分4秒．探空火箭在3000km高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣．由以上信息可知（　�。�

• A． 神舟十一號飛船變軌前發(fā)動機(jī)點(diǎn)火瞬間，飛船速度的變化量小于其所噴出氣體速度的變化量
• B． 神舟十一號飛船在點(diǎn)火后的變軌過程中機(jī)械能守恒
• C． 僅由題中已知量可以求出天宮二號在對接軌道的公轉(zhuǎn)周期
• D． 神舟十一號飛船在返回地球的過程中速率在逐漸減小

Answer 1

分析 神舟十一號點(diǎn)火瞬間系統(tǒng)動量近似守恒，根據(jù)動量守恒定律分析飛船速度的變化量與其所噴出氣體速度的變化量；機(jī)械能能守恒的條件是只有重力做功；不知道地球半徑，軌道半徑無法求出，所以無法根據(jù)開普勒第三定律求天宮二號周期；根據(jù)動能定理求返回過程中速率的變化；

解答 解：神舟十一號飛船變軌前發(fā)動機(jī)點(diǎn)火瞬間，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒，設(shè)飛船質(zhì)量為M，噴出的氣體質(zhì)量為m，則$M△{v}_{1}^{\;}=m△{v}_{2}^{\;}$，因?yàn)镸＞m，所以$△{v}_{1}^{\;}＜△{v}_{2}^{\;}$，所以飛船速度的變化量小于其噴出氣體速度的變化量，故A正確；
B、根據(jù)題意“探空火箭在3000km高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣”，所以要克服阻力阻力做功，機(jī)械能不守恒，故B錯誤；
C、因?yàn)闆]有給出地球的半徑R，所以無法根據(jù)開普勒第三定律求出天宮二號在對接軌道的公轉(zhuǎn)周期，故C錯誤；
D、根據(jù)動能定理，引力做功大于空氣阻力做功，合力做正功，動能增大，所以神舟十一號在返回地球的過程中速率在逐漸增大，故D錯誤；
故選：A

點(diǎn)評 知道“神舟十一號”飛船做圓周運(yùn)動時萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，熟悉飛船運(yùn)行時的變軌原理是解決本題的主要入手點(diǎn)．