Question

18．天宫二号是中国第一个真正意义上的空间实验室，已于2016年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心成功发射，目前已被调整至距地面393公里的近圆形轨道上，正式进入交会对接准备阶段，静待与神舟十一号载人飞船的交会对接．可认为天宫二号绕地球做匀速圆周运动，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，则下面说法正确的是（　　）

• A． 如不加干预，天宫二号的轨道高度将缓慢升高
• B． 如不加干预，在运行一段时间后，天宫二号的动能可能会增加
• C． 航天员在天宫二号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用
• D． 为实验对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间

Answer 1

分析 万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象．根据相应知识点展开分析即可．

解答 解：A、天宫二号本来满足万有引力提供向心力即$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$知，由于摩擦阻力作用天宫二号的线速度减小，万有引力将大于天宫二号所需要的向心力，故天宫二号将做近心运动，即轨道半径将减小，故A错误；
B、根据万有引力提供向心力有：$G\frac{Mm}{{r}^{2}}=m\frac{{v}^{2}}{r}$得：v=$\sqrt{\frac{GM}{r}}$，得轨道高度降低，天宫二号的线速度增大，故动能将增大，故B正确；
C、失重状态说明航天员对支持物体的压力为0，但仍受到地球对他的万有引力，万有引力提供他随天宫二号围绕地球做圆周运动的向心力，故C错误；
D、第一宇宙速度为最大环绕速度，两者运行速度都一定小于第一宇宙速度，故D错误
故选：B

点评 解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系．