Question

4．神舟十一号飞船经历多次变轨，到达与天宫二号的距离地面393公里高的相同轨道，终于与天宫二号自动交会对接成功．景海鹏、陈冬在天空飞行33天，创造了中国航天员太空驻留时间的新纪录．地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星距离地球表面的高度约为36000km，运行周期与地球自转一周的时间相等，即23时56分4秒．探空火箭在3000km高空仍发现有稀薄大气．由以上信息可知（　　）

• A． 神舟十一号飞船变轨前发动机点火瞬间，飞船速度的变化量小于其所喷出气体速度的变化量
• B． 神舟十一号飞船在点火后的变轨过程中机械能守恒
• C． 仅由题中已知量可以求出天宫二号在对接轨道的公转周期
• D． 神舟十一号飞船在返回地球的过程中速率在逐渐减小

Answer 1

分析 神舟十一号点火瞬间系统动量近似守恒，根据动量守恒定律分析飞船速度的变化量与其所喷出气体速度的变化量；机械能能守恒的条件是只有重力做功；不知道地球半径，轨道半径无法求出，所以无法根据开普勒第三定律求天宫二号周期；根据动能定理求返回过程中速率的变化；

解答 解：神舟十一号飞船变轨前发动机点火瞬间，根据系统动量守恒，设飞船质量为M，喷出的气体质量为m，则$M△{v}_{1}^{\;}=m△{v}_{2}^{\;}$，因为M＞m，所以$△{v}_{1}^{\;}＜△{v}_{2}^{\;}$，所以飞船速度的变化量小于其喷出气体速度的变化量，故A正确；
B、根据题意“探空火箭在3000km高空仍发现有稀薄大气”，所以要克服阻力阻力做功，机械能不守恒，故B错误；
C、因为没有给出地球的半径R，所以无法根据开普勒第三定律求出天宫二号在对接轨道的公转周期，故C错误；
D、根据动能定理，引力做功大于空气阻力做功，合力做正功，动能增大，所以神舟十一号在返回地球的过程中速率在逐渐增大，故D错误；
故选：A

点评 知道“神舟十一号”飞船做圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，熟悉飞船运行时的变轨原理是解决本题的主要入手点．