Question

我国首个目标飞行器“天宫一号”于北京时间2011年9月29日21时16分从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空．9月30日16时09分，在北京航天飞行控制中心精确控制下，天宫一号成功实施第2次轨道控制，近地点高度由200公里抬升至约362公里，顺利进入在轨测试轨道．这次轨道控制是在天宫一号飞行第13圈实施的．此前，在30日1时58分，天宫一号飞行至第4圈时，北京飞控中心对其成功实施了第一次轨道控制，使其远地点高度由346公里抬升至355公里．经过两次轨道控制，天宫一号已从入轨时的椭圆轨道进入近圆轨道，为后续进入交会对接轨道奠定了基础．下列关于天宫一号的说法正确的是（　　）

A．发射天宫一号的速度至少要达到11.2km/s

B．两次变轨后，天宫一号在近圆轨道上运行的速率大于7.9km/s

C．天宫一号两次变轨后在近圆轨道上运行的速率仍小于同步卫星在轨运行的速率

D．在两次变轨过程中都需要对天宫一号提供动力，从而使其速度增大才能成功变轨

Answer 1

分析：发射天宫一号的速度至少要达到7.9km/s．天宫一号在近圆轨道上，由地球的万有引力提供向心力，得到速度表达式，分析两次变轨后，天宫一号在近圆轨道上运行的速率与7.9km/s的关系．天宫一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，可分析两者速度大小关系．在两次变轨过程中，天宫一号需要加速，做离心运动，实施第一次轨道控制．再对天宫一号提供动力，使其速度增大才能成功变轨．

解答：解：
A、发射天宫一号要绕地球做椭圆运动，其发射速度至少要达到7.9km/s．故A错误．
B、天宫一号在近圆轨道上，由地球的万有引力提供向心力，得到天宫一号在近圆轨道上运行的速率为v=

GM r

，r越大，v越小，可见，天宫一号的速率小于近地卫星的速率，即小于7.9km/s．故B错误．
C、天宫一号的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，由公式v=

GM r

分析知，天宫一号两次变轨后在近圆轨道上运行的速率大于同步卫星在轨运行的速率．故C错误．
D、在第一次变轨过程中，天宫一号需要加速，做离心运动，实施第一次轨道控制．再对天宫一号提供动力，使其速度增大，使天宫一号从入轨时的椭圆轨道进入近圆轨道，才能成功变轨．故D正确．
故选D

点评：本题一方面要掌握宇宙速度及其意义，其次要掌握卫星的速率公式v=

GM r

．对于变轨，可根据向心力知识进行具体分析．