Question

13．10月17日7时30分在神州十一号飞船发射后，经多次轨道控制，调整至距地面393公里的预定轨道上，使其正式进入与“天宫二号”对接准备阶段．设地球半径为R=6400km，第一宇宙速度为v=7.9km/s，g=9.8m/s²，关于“神州十一号”的下列说法正确的是（　　）

• A． 在预定轨道的运行速度一定大于第一宇宙速度v
• B． 进入预定轨道正常运行后舱中物体均处于失重状态
• C． 可以作为同步通讯卫星使用
• D． 在预定圆轨道上运行时每天围绕地球转动约15圈

Answer 1

分析 第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球做匀速圆周运动时的最大速度；发射的卫星进入轨道正常运转后，重力全部用来提供向心力，处于完全失重状态；同步卫星在地球上空固定的高度上，其周期与地球自转周期相同，相对地面静止；根据开普勒第三定律求出“天宫二号”的周期，即可求出每天围绕地球转动的圈数

解答 解：A、第一宇宙速度是最大的运行速度，“天宫二号”在预定轨道的运行速度一定小于第一宇宙速度v，故A错误；
B、“天宫二号”在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动，进入预定轨道正常运行后舱中物体均处于失重状态，故B正确；
C、同步卫星距地面的高度约为$3.6×1{0}_{\;}^{4}km$，而“天宫二号”在预定轨道距地面高度393km，所以不可以作为同步通讯卫星使用，故C错误；
D、根据开普勒第三定律$\frac{{r}_{同}^{3}}{{T}_{同}^{2}}=\frac{{r}_{天}^{3}}{{T}_{天}^{2}}$，代入数据：$\frac{（6400+36000）_{\;}^{3}}{2{4}_{\;}^{2}}=\frac{（6400+393）_{\;}^{3}}{{T}_{天}^{2}}$，解得${T}_{天}^{\;}=1.6h$，在预定圆轨道上运行时每天围绕地球转动$\frac{24}{1.6}=15$圈，故D正确；
故选：BD

点评 本题考查了万有引力定律的应用，知道飞船绕地球做圆周运动，靠万有引力提供圆周运动的向心力，理解第一宇宙速度的物理意义．