Question

9．2011年9月29日晚21时16分，我国首个目标飞行器“天宫一号”发射升空，它进入工作轨道运行周期约为91min．在未来的两年内它将分别与“神舟八号”、“神舟九号”、“神舟十号”飞船对接，从而建立我国第一个空间实验室．右图是2011年11月3日“神舟8号”与“天宫一号”第一次对接的情境．则下列说法中正确的是（　　）

• A． 对接前的一瞬间，“神舟8号”和“天宫1号”的向心力一定相同
• B． 对接前的一瞬间，“神舟8号”和“天宫1号”运行周期可能不等
• C． “天宫1号”运行的速度一定大于第一宇宙速度
• D． “神舟8号”要在稍低的轨道上加速，才可能与“天宫1号”相遇对接

Answer 1

分析 “神舟8号”与“天宫一号”所受的向心力都是地球的万有引力，根据万有引力定律分析向心力大小；根据万有引力等于向心力列式或开普勒第三定律，分析对接前周期的关系；第一宇宙速度是卫星环绕地球圆周运动最大的速度；根据离心运动知识分析如何对接．

解答 解：A、根据向心力等于万有引力，而万有引力F=G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$，地球质量M、轨道半径r都相同，但，“神舟8号”和“天宫1号”的质量不一定相等，则它们所受的向心力不一定相等．故A错误．
B、根据开普勒第三定律$\frac{{R}^{3}}{{T}^{2}}$=k，k、R相同，则知对接前的一瞬间，“神舟8号”和“天宫1号”运行周期相同．故B错误．
C、第一宇宙速度是卫星环绕地球圆周运动最大的速度，所以“天宫1号”运行的速度一定小于第一宇宙速度，故C错误．
D、“神舟8号”要在稍低的轨道上加速，做离心运动，才能与“天宫1号”相遇对接．故D正确．
故选：D

点评 万有引力提供圆周运动向心力是解决本题的关键，知道卫星变轨可以通过改变自身速度以改变向心力实现近心或离心运动来实现．