题目内容

【题目】请阅读短文,结合图示的情景,完成第(1)~(4)题.
2016年9月15日,“天宫二号”空间实验室在我国酒泉卫星发射中心发射升空,10月17日7时30分,“神舟11号”飞船载着两名宇航员飞向太空,并于10月19日凌晨与“天宫二号”交会对接,如图是交会对接时的示意图,交会时“天宫二号”在前,“神舟11号”在后.

(1)“天宫二号”在发射过程中伴随着轨道修正和姿态调整,下列过程中,地面控制人员能够将“天宫二号”看成质点的是( )
A.整流罩分离过程
B.太阳帆板展开过程
C.姿态调整过程
D.环地球环绕飞行过程
(2)“神舟11号”发射后首先进入椭圆形轨道绕地球运行,其发射速度为( )
A.7.9km/s
B.11.2km/s
C.16.7km/s
D.大于7.9km/s,小于11.2km/s
(3)“神舟11号”飞船与“天宫二号”交会对接是十分复杂的过程,在该过程中( )
A.宇航员看“天宫二号”是向前运动的
B.飞船应该从低轨道加速度追上“天宫二号”
C.飞船应该直接发射到“天宫二号”运行的轨道上,然后慢慢加速追上并对接
D.对接过程中,飞船对“天宫二号”的作用力大于“天宫二号”对飞船的作用力
(4)宇航员进入“天宫二号”后处于失重状态,此时宇航员( )
A.可以用弹簧秤测出体重
B.不受地球的吸引力
C.受到地球的吸引力且等于在地面上时的重力
D.受到地球的吸引力且等绕地球做圆周运动的向心力

【答案】
(1)D
(2)D
(3)B
(4)D
【解析】解:(1)A、研究整流罩分离过程时,天宫二号的大小和形状不能忽略,不能看成质点.A不符合题意.

B、研究太阳帆板展开过程时.天宫二号的大小和形状不能忽略,不能看成质点.B不符合题意.

C、在调整姿态的过程中,要考虑到飞船的形状,天宫二号的大小和形状不能忽略,不能看成质点.C不符合题意.

D、研究天宫二号绕地球飞行时,天宫二号的大小和形状能够忽略,可以看成质点.D符合题意.
(2)7.9km/s即第一宇宙速度是卫星发射的最小速度,11.2km/s即第二宇宙速度是卫星脱离地球束缚的发射速度.

“神舟11号”发射后直接进入椭圆形轨道,由此可知神舟11号从地面发射的速度介于7.9km/s和11.2km/s之间,ABC不符合题意,D符合题意.
(3)A、宇航员看“天宫二号”,是以宇航员为参考系,宇航员看“天宫二号”是向后运动的,A不符合题意;

B、先让飞船进入较低的轨道,若让飞船加速,所需要的向心力变大,万有引力不变,所以飞船做离心运动,轨道半径变大,可以实现对接,B符合题意;

C、先让飞船与天宫二号在同一轨道上,此时飞船受到的万有引力等于向心力,若让飞船加速,所需要的向心力变大,万有引力不变,所以飞船做离心运动,不能实现对接,C不符合题意;

D、对接过程中,根据牛顿第三定律,飞船对“天宫二号”的作用力等于“天宫二号”对飞船的作用力,D不符合题意;
(4)A、用弹簧秤测体重的原理是二力平衡,完全失重时物体相当于不受重力,无法测量,A不符合题意;

B、完全失重时物体受地球的吸引力是不改变的,B不符合题意;

C、此时宇航员受地球的吸引力,在地面时重力等于万有引力,地面的万有引力大于空中的万有引力,故在空中宇航员受到地球的吸引力小于在地面上时的重力,C不符合题意;

D、此时宇航员受到地球的吸引力,完全充当绕地球做圆周运动的向心力,D符合题意;

所以答案是:(1)D(2)D(3)B(4)D

【考点精析】本题主要考查了万有引力定律及其应用的相关知识点,需要掌握应用万有引力定律分析天体的运动:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.即 F=F向;应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算才能正确解答此题.

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