Question

我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”，质量约为8.5吨，在高度约343km的近圆轨道上运行，等待与“神舟八号”飞船进行对接．起飞质量约8吨的“神舟八号”飞船发射后 经变轨调整后到达距“天宫一号”后下方距地高度约为330km的近圆稳定轨道．图为二者对接前在各自稳定圆周轨道运行图．二者运行方向相同，视为做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）

A．“天宫一号”的发射速度应小于第一宇宙速度

B．对接前，“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

C．对接后，“天宫一号”的运行速度小于第一宇宙速度

D．对接前后，“天宫一号”内的实验仪器不受引力的作用

Answer 1

分析：根据万有引力提供向心力，得出速度公式，可以知道物体的速度与轨道半径一一对应；第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的运行速度．

解答：解：A、第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的运行速度，“天宫一号”的轨道半径大于第一宇宙速度的轨道半径，发生卫星时要克服万有引力做功，卫星的轨道半径越大，克服引力所做的功越多，所需要的发射速度越大，所以“天宫一号”的发射速度应大于第一宇宙速度，故A错误
B、向心加速度a=

GM

r2

，对接前，“天宫一号”的轨道半径大于“神舟八号”的轨道半径，“天宫一号”的向心加速度小于“神舟八号”的向心加速度，故B错误；
C、卫星的线速度v=

GM r

，轨道半径越大，线速度越小，对接后，“神舟九号”与“天宫一号”的轨道半径大于第一宇宙速度的轨道半径，因此它们的运行速度小于第一宇宙速度，故C正确；
D、对接前后，“神舟九号”内的仪器受到地球的引力作用，地球引力提供它们做圆周运动的向心力，故D错误；
故选C．

点评：本题关键根据卫星的圆轨道运行式，万有引力等于向心力，求出速度公式和加速度公式，然后分析讨论．