Question

继我国成功发射目标飞行器天宫一号之后又在2011年11月1日成功发射神舟八号无人飞行器，2011年11月3号，天宫一号目标飞行器与神舟八号飞船成功实现首次交会对接，下列关于神舟八号、天宫一号的相关分析中正确的是（　　）

A、“天宫一号”的发射速度应大于第二宇宙速度

B、对接前，“神舟八号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速

C、对接后，“神舟八号”与“天宫一号”的加速度相等

D、对接后，“天宫一号”的速度小于第一宇宙速度

Answer 1

分析：1、卫星的发射速度如果大于第二宇宙速度，它将脱离地球束缚，不能在绕地球运动了．
2、“神州八号”加速，速度变大，它做圆周运动所需要的向心力变大，大于地球对它的万有引力，地球提供的向心力小于“神州八号”需要的向心力，“神州八号”做离心运动，轨道半径变大，可以实现与“天宫一号”对接．所以对接前神舟八号的轨道高度必定小于天宫一号，不可能在同一轨道．
3、根据万有引力提供向心力G

Mm

r2

=ma，有a=

GM

r2

．对接后，“神舟八号”与“天宫一号”在同一轨道高度运动，所以两者的加速度相等．
4、根据万有引力提供向心力G

Mm

r2

=m

v2

r

，有v=

GM r

，高度越高，v越小．对接后，“天宫一号”的轨道高度没有变化，必定大于地球半径，故对接后，“天宫一号”的速度一定小于第一宇宙速度．

解答：解：A、发射速度如果大于第二宇宙速度，“天宫一号”将脱离地球束缚，不能在绕地球运动了．故A错误．
B、神舟八号加速将做离心运动，才可能与“天宫一号”对接．故所以对接前神舟八号的轨道高度必定小于天宫一号．故B错误．
C、对接后，“神舟八号”与“天宫一号”在同一轨道高度运动，根据万有引力提供向心力G

Mm

r2

=ma，有a=

GM

r2

，两者的加速度相等．故C正确．
D、对接后，“天宫一号”的轨道高度没有变化，必定大于地球半径，根据万有引力提供向心力G

Mm

r2

=m

v2

r

，有v=

GM r

，高度越高，v越小，故对接后，“天宫一号”的速度一定小于第一宇宙速度．故D正确．
故选CD．

点评：解决本题的关键要结合万有引力提供向心力表示出速率、加速度去解决问题．同时要知道第二宇宙速度的含义．