Question

北京时间2005年10月12日9时整，搭乘两名航天员费俊龙和聂海胜的中国第二艘载人飞船“神州”六号在甘肃省酒泉卫星发射中心由“长征”二号F运载火箭发射升空．航空航天是一个集物理、化学、生物、天文、地学、工程、气象等多学科的综合性工程，请解答下列两个物理问题：
（1）地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=9.8m/s²，若使航天飞船在无推动力作用的情况下在离地h=140km的圆轨道上绕地球运行，则飞船的速度应为多少？（保留两位有效数字）
（2）假如有一空间站与飞船在同一轨道上运动，你是地面控制中心的控制人员，你应发出下列A、B、C三条指令的哪一条，才能让飞船与空间站对接？
A．让飞船加速直到追上空间站，完成对接
B．让飞船从原轨道减速至一个较低轨道，再加速追上空间站完成对接
C．让飞船从原轨道加速至一个较高轨道，再减速追上空间站完成对接
请你明确选择的指令再说明选择的理论根据．

Answer 1

分析：（1）根据万有引力等于重力和万有引力提供向心力求出飞船的速度．
（2）空间站与飞船在同一轨道上运动，要实现对接，需先减速到一个较低轨道，在加速做离心运动与空间站完成对接．

解答：解：（1）根据万有引力等于重力得，G

Mm

R2

=mg
根据万有引力提供向心力得，G

Mm

(R+h)2

=m

v2

R+h

．
联立两式，代入数据解得v=7.8km/s               
（2）
因为：飞船绕地球运行时，由牛顿第二定律可知：
G

Mm

r2

=m

v2

r

得，v=

GM r

若加速会导致飞船轨道半径增大，由上式可知飞船在新的轨道上运行速度比空间站小，无法对接；                          
若飞船先减速，它的轨道半径减小，但速度增大了，故在低轨道上的飞船可接近或超过空间站，只要飞船在低轨道上运动到合适位置再加速，则其轨道半径增大，同时速度减小，当正好运动到空间站所在位置时停止加速，完成对接．
故选：B．
答：（1）飞船的速度为7.8km/s．
（2）发出指令应是B．

点评：解决本题的关键掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力这两个理论，并能灵活运用．