（4 分）“天舟一号”货运飞船于 2017 年 4 月 2…——2017 高考物理第 6 题答案解析

【考点】4F：万有引力定律及其应用；4H：人造卫星

【专题】34：比较思想；4E：模型法；52A：人造卫星问题

【分析】根据卫星的速度公式 $\mathbf { v } { = } \sqrt { \frac { G M } { r } }$ 和 ${ \bf v } = { \bf r } ( { \bf u } )$ 得到角速度的表达式，将“天舟一号”的角速度与地球同步卫星的角速度比较，从而分析其角速度与地球自转角速度的关系。第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度。由 $\mathrm { { a } } { = } \frac { G M } { r ^ { 2 } }$ 比较“天舟一号”的向心加速度与近地卫星加速度的关系，从而分析出它的向心加速度与地面的重力加速度的关系。

【解答】解：A、根据卫星的速度公式 $\mathbf { v } { = } \sqrt { \frac { G M } { r } }$ 和 ${ \bf v } = { \bf r } ( { \bf u } )$ 得： $\omega = { \sqrt { \frac { G M } { r ^ { 3 } } } }$ ．将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的角速度大于地球同步卫星的角速度，而地球同步卫星的角速度等于地球自转角速度，所以其角速度大于地球自转角速度。故A错误。

B、第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度。故B 正确。

C、由 $\mathrm { T } { = } \frac { 2 \pi } { \omega }$ 知“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，而地球同步卫星的周期等于地球自转周期，所以其周期小于地球自转周期。故C正确。

D、由 $\mathtt { a } { = } \frac { v ^ { 2 } } { r } = \frac { G M } { r ^ { 2 } } \sharp$ ，其向心加速度小于近地卫星的向心加速度，而近地卫星的向心加速度约等于地面的重力加速度，所以其向心加速度小于地面的重力加速度。故D正确。故选：BCD。

【点评】解决此题的关键要掌握卫星速度公式 $\mathbf { v } { = } \sqrt { \frac { G M } { r } }$ ，能根据运动学公式推导出其他量的表达式。本题要选好比较的对象，如地球同步卫星、近地卫星。