Question

11．2016年9月15日，在酒泉卫星发射中心成功发射“天宫二号”空间实验室．这是中国第一个真正意义上的空间实验室，用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验．同年10月17日，搭载两名航天员的“神舟十一号”飞船由“长征五号”运载火箭成功发射升空，10月19日凌晨，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”自动交会对接成功．“神舟十号”与“天宫一号”对接时，轨道高度是343公里，而“神舟十一号”和“天宫二号”对接时的轨道高度是393公里，这与未来空间站的轨道高度基本相同．根据以上信息，判断下列说法正确的是（　　）

• A． “天宫一号”的动能比“天宫二号”的动能大
• B． “天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期短
• C． 宇航员在“天宫二号”内可以借助拉力器进行体育锻炼
• D． “神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接之后，它们的动量保持恒定

Answer 1

分析 根据$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$比较“天宫一号”与“天宫二号”的运行速度，根据动能定义式${E}_{k}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$比较动能大小；根据开普勒第三定律比较“天宫一号”和“天宫二号”周期；在失重环境下与重力有关的实验无法进行；动量守恒的条件是合外力为0

解答 解：A、根据万有引力提供向心力，有$G\frac{Mm}{{r}_{\;}^{2}}=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{r}$，得$v=\sqrt{\frac{GM}{r}}$，天宫一号轨道半径小，速度大，由于不知道天宫一号与天宫二号的质量关系，所以无法比较“天宫一号”与“天宫二号”的动能大小，故A错误；
B、根据开普勒第三定律，“天宫一号”的轨道半径小于“天宫二号”的轨道半径，所以“天宫一号”的周期比“天宫二号”的周期短，故B正确；
C、“天宫二号”处于失重状态，一切与重力有关的实验无法进行，弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关．所以可以使用，故C正确；
D、神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接之后，系统受到万有引力，合力不为0，动量不守恒，故D错误；
故选：BC

点评 本题考查万有引力定律在天文学上的应用，关键要掌握开普勒第三定律，注意在完全失重状态下一切与重力有关的实验无法进行，知道动量守恒定律的条件是合力为0．