Question

【题目】2016年10月19日，我国发射的“神舟”十一号载人飞船与“天宫“二号空间实验室成功实现自动交会对接，如图1所示．随后，航天员景海鹏、陈冬先后进入天宫二号空间实验室，开启30天的太空生活，将在舱内按计划开展相关空间科学实验和技术试验．
为了简化问题便于研宄，将“天宫”二号 绕地球的运动视为匀速圆周运动（示意图如图2所示）．已知“天宫”二号距地面的高度为h，地球的质量为M，地球的半径为R，引力常量为G．求：

（1）“天宫”二号绕地球的运动的线速度大小；
（2）“天宫二号绕地球的运动周期；
（3）一些在地面上很容易完成的实验，在太空失重的环境中却难以完成，如用沉淀法将水中的泥沙分离．请你写出一个类似的实验．

Answer 1

【答案】
（1）

解：根据万有引力提供向心力，有：

解得：

答：“天宫”二号绕地球的运动的线速度大小为 ；

（2）

解：根据万有引力提供向心力，有：

解得：

答：“天宫二号绕地球的运动周期为 ；

（3）

解：如用天平测物体的质量、用单摆测重力加速度、用重锤下落验证机械能守恒等等．

答：一些在地面上很容易完成的实验，在太空失重的环境中却难以完成，如用沉淀法将水中的泥沙分离．请你写出一个类似的实验：如用天平测物体的质量、用单摆测重力加速度、用重锤下落验证机械能守恒等等

【解析】（1）根据万有引力提供向心力求“天宫”二号绕地球的运动的线速度大小；（2）根据万有引力提供向心力求“天宫二号绕地球的运动周期；（3）如用天平测物体的质量、用单摆测重力加速度、用重锤下落验证机械能守恒等等实验在失重环境下无法进行
【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引=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．