题目内容

10.2016年10月23日早上,天宫二号空间实验室上搭载的伴飞一颗小卫星(伴星)在太空中成功释放,并且对天宫二号和神舟十一号组合体进行了第一次拍照.“伴星”经调整后,和“天宫二号”一样绕地球做匀速圆周运动.但比“天宫二号”离地面稍高一些,那么(  )
A.“伴星”的运行周期比“天宫二号”稍小一些
B.从地球上发射一颗到“伴星”轨道运动的卫星,发射速度要大于11.2km/s
C.在同一轨道上,若后面的卫星一旦加速,将与前面的卫星相碰撞
D.若伴星失去动力且受阻力作用,轨道半径将变小,则有可能与“天宫二号”相碰撞

分析 根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径的关系,从而比较出周期的大小,当发射的速度达到11.2km/s时,卫星将脱离地球的引力不再绕地球飞行.卫星在轨道上加速,万有引力不够提供向心力,做离心运动,离开原轨道.

解答 解:A、根据万有引力提供向心力,有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{4{π}_{\;}^{2}}{{T}_{\;}^{2}}r$,得$T=\sqrt{\frac{4{π}_{\;}^{2}{r}_{\;}^{3}}{GM}}$,“伴星”比“天宫二号”的轨道半径高一些,所以“伴星”的运行周期比“天宫二号”稍大一些,故A错误;
B、如果发射速度大于11.2km/s将脱离地球引力的束缚,不可能成为“伴星”轨道的卫星,故B错误;
C、在同一轨道上,若后面的卫星一旦加速,将做离心运动到更高的轨道上,不会与前面的卫星碰撞,故C错误;
D、若伴星失去动力且受阻力作用,在原轨道上速度减小,万有引力大于所需要的向心力,轨道半径将变小,则有可能与“天宫二号”相碰撞,故D正确;
故选:D

点评 解决本题的关键知道变轨的原理,以及掌握万有引力提供向心力这一理论,并能熟练运用.

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