我国“神舟”十一号飞船于2016年10月17日发射成功。飞船先沿椭圆轨道Ⅰ运行,在接近400 km高空Q处与“天宫”二号完成对接,对接后组合体在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动,两名宇航员在空间实验室生活、工作了30天。飞船于11月17日与“天宫”二号成功实施分离,并于11月18日顺利返回着陆场。下列说法中正确的是( )
A. 飞船变轨前后的机械能守恒
B. 对接后组合体在轨道Ⅱ上运行的速度大于第一宇宙速度
C. 飞船在轨道Ⅰ上运行的周期大于组合体在轨道Ⅱ上运行的周期
D. 飞船在轨道Ⅰ上运行时经P点的速度大于组合体在轨道Ⅱ上运行的速度
答案
D
解析
每次变轨都需要发动机对飞船做功,故飞船机械能不守恒,故A错误;组合体在轨道Ⅱ上做匀速圆周运动,万有引力提供向心力: ,解得: ,当轨道半径r越大速度越小,当轨道半径等于地球半径时的速度为第一宇宙速度,所以组合体的运行速度要小于第一宇宙速度,故B错误;根据万有引力提供向心力有: ,解得: ,可知轨道半径r越大周期越大,所以飞船在轨道Ⅰ上运行的周期小于组合体在轨道Ⅱ上运行的周期,故C错误;万有引力提供向心力: ,解得: ,可知轨道1经过P点的速度大于做圆周运动经过P点的速度,圆周运动经过P点的速度大于轨道2的速度,故D正确。所以D正确,ABC错误。
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