问题
多选题
2012年6月24日,航天员刘旺手动控制“神舟九号”飞船完成与“天宫一号”的交会对接,形成组合体绕地球做匀速圆周运动,轨道高度为340km..测控通信由两颗在地球同步轨道运行的“天链一号”中继卫星、陆基测控站、测量船,以及北京飞控中心完成.根据以上信息和你对航天相关知识的理解,下列描述正确的是( )
A.组合体匀速圆周运动的周期一定大于地球的自转周期
B.组合体匀速圆周运动的线速度一定大于第一宇宙速度
C.组合体匀速圆周运动的角速度大于“天链一号”中继卫星的角速度
D.“神舟九号”从低轨道必须加速才能与“天宫一号”的交会对接
答案
A、设飞船的质量为m,轨道为r,地球的质量为M.
根据牛顿第二定律得:G
=mMm r2
=mω2r=mv2 r
r4π2 T2
则得,v=
,ω=GM r
,T=2πGM r3 r3 GM
由于同步卫星的轨道高度约3.6×104km,远大于组合体的高度,则根据上式可知,组合体匀速圆周运动的周期一定小于同步卫星的周期,即小于地球自转的周期.故A错误.
B、第一宇宙速度是卫星绕地球圆周运动的最大速度,等于近地卫星的速度,由上式知,组合体匀速圆周运动的线速度一定小于第一宇宙速度,故B错误.
C、由上式知,组合体的轨道半径较小,角速度较大,故C正确.
D、“神州九号”通过加速做离心运动,可以到“天宫一号”的轨道上去,从而实现和“天宫一号”对接,故D正确.
故选:CD