Question

20．2016年10月19日，“神舟十一号”与“天宫二号”交会对接，对接成功后．“神舟十一号”与“天宫二号”的组合体绕地球运行时可视为只在引力作用下做匀速圆周运动．2016年10月23日，组合体释放出一颗“伴随卫星”，“伴随卫星”在组合体上空进行成像观测．某时段“伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动，不计组合体与“伴随卫星”之间的作用力，下列说法正确的是（　　）

• A． “神舟十一号”达到与“天宫二号”同一轨道后，从后面加速追上前面的“天宫二号”实现对接
• B． “伴随卫星”在组合体上空与组合体以相同的角速度绕地球转动时，加速度小于组合体的加速度
• C． “伴随卫星”在组合体上空，可以向远离地球的外侧方向喷射气体，实现与组合体以相同的角速度绕地球转动
• D． 航天员在“天宫二号”中，不受重力的作用，处于完全失重

Answer 1

分析 根据万有引力提供向心力及近心运动和离心运动的相关知识即可求解；根据$a={ω}_{\;}^{2}r$比较“伴随卫星”与组合体的向心加速度；天宫二号绕地球做匀速圆周运动，受地球对它的万有引力作用，绕地球做圆周运动，处于完全失重状态

解答 解：A、“神舟十一号”达到与“天宫二号”同一轨道后，从后面加速，在原轨道上所需的向心力变大，万有引力不变，万有引力小于所需要的向心力，将做离心运动，无法与前面的“天宫二号”实现对接，故A错误；
B、“伴随卫星”在组合体上空以相同的角速度绕地球转动时，根据$a={ω}_{\;}^{2}r$，“伴随卫星”的轨道半径大于组合体的轨道半径，所以“伴随卫星”的加速度大于组合体的加速度，故B错误；
C、“伴随卫星”的轨道半径大于组合体的轨道半径，如果仅靠万有引力提供向心力，“伴随卫星”角速度小于组合体角速度，要实现与组合体相同的角速度，“伴随卫星”所需的向心力要增加，可以向远离地球外侧方向喷射气体获得向内的推力，由推力与万有引力的合力提供向心力，故C正确；
D、航天员在“天宫二号”中，仍受重力作用，提供绕地球做匀速圆周运动的向心力，处于完全失重，故D错误；
故选：C

点评 解决本题的关键是知道神舟十一号飞船只有在较低的轨道上加速，万有引力不足以提供向心力．离开原轨道可能与天宫二号对接．