Question

我國首個目標(biāo)飛行器“天宮一號”于北京時間2011年9月29日21時16分從甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空．9月30日16時09分，在北京航天飛行控制中心精確控制下，天宮一號成功實施第2次軌道控制，近地點高度由200公里抬升至約362公里，順利進(jìn)入在軌測試軌道．這次軌道控制是在天宮一號飛行第13圈實施的．此前，在30日1時58分，天宮一號飛行至第4圈時，北京飛控中心對其成功實施了第一次軌道控制，使其遠(yuǎn)地點高度由346公里抬升至355公里．經(jīng)過兩次軌道控制，天宮一號已從入軌時的橢圓軌道進(jìn)入近圓軌道，為后續(xù)進(jìn)入交會對接軌道奠定了基礎(chǔ)．下列關(guān)于天宮一號的說法正確的是（　�。�

A．發(fā)射天宮一號的速度至少要達(dá)到11.2km/s

B．兩次變軌后，天宮一號在近圓軌道上運(yùn)行的速率大于7.9km/s

C．天宮一號兩次變軌后在近圓軌道上運(yùn)行的速率仍小于同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速率

D．在兩次變軌過程中都需要對天宮一號提供動力，從而使其速度增大才能成功變軌

Answer 1

分析：發(fā)射天宮一號的速度至少要達(dá)到7.9km/s．天宮一號在近圓軌道上，由地球的萬有引力提供向心力，得到速度表達(dá)式，分析兩次變軌后，天宮一號在近圓軌道上運(yùn)行的速率與7.9km/s的關(guān)系．天宮一號的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，可分析兩者速度大小關(guān)系．在兩次變軌過程中，天宮一號需要加速，做離心運(yùn)動，實施第一次軌道控制．再對天宮一號提供動力，使其速度增大才能成功變軌．

解答：解：
A、發(fā)射天宮一號要繞地球做橢圓運(yùn)動，其發(fā)射速度至少要達(dá)到7.9km/s．故A錯誤．
B、天宮一號在近圓軌道上，由地球的萬有引力提供向心力，得到天宮一號在近圓軌道上運(yùn)行的速率為v=

GM r

，r越大，v越小，可見，天宮一號的速率小于近地衛(wèi)星的速率，即小于7.9km/s．故B錯誤．
C、天宮一號的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，由公式v=

GM r

分析知，天宮一號兩次變軌后在近圓軌道上運(yùn)行的速率大于同步衛(wèi)星在軌運(yùn)行的速率．故C錯誤．
D、在第一次變軌過程中，天宮一號需要加速，做離心運(yùn)動，實施第一次軌道控制．再對天宮一號提供動力，使其速度增大，使天宮一號從入軌時的橢圓軌道進(jìn)入近圓軌道，才能成功變軌．故D正確．
故選D

點評：本題一方面要掌握宇宙速度及其意義，其次要掌握衛(wèi)星的速率公式v=

GM r

．對于變軌，可根據(jù)向心力知識進(jìn)行具體分析．