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天宮天宮一號是中國第一個目標飛行器，于2011年9月29日21時16分3秒在酒泉衛星發射中心發射，（如圖甲）飛行器全長10.4米，最大直徑3.35米，由實驗艙和資源艙構成。它的發射標志著中國邁入中國航天“三步走”戰略的第二步第二階段。按照計劃，神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船將在兩年內依次與天宮一號完成無人或有人交會對接任務（如圖乙）。通過“天宮一號”在太空飛行2年左右的時間里，突破并基本掌握航天器交會對接技術。
在此基礎上我國自主研制的“天宮二號”空間實驗室也于2016年9月15日發射成功。正常運行狀態的“天宮二號”是在距離地面高度380km的圓形軌道上繞地球勻速運行，繞地球一周的運行時間為90分鐘（如圖丙），“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日由長征七號火箭成功發射升空，并于2017年4月22日以7.5km/s的速度與正常運行狀態的“天宮二號”首次自動交會對接成功，（如圖?。?，此舉為建立我國自己的空間站又邁出了堅實的一步。
“天宮課堂”是為發揮中國空間站的綜合效益，推出的首個太空科普教育品牌。目前已開展了兩課，做了許多科學小實驗，如“液體橋”實驗、“浮力消失實驗”等。液體橋是將水擠到兩塊板上，將兩塊板靠近后兩水球相連，形成了一座橋；“浮力消失實驗”是在空間站微重力（可認為“沒有”）環境中，用吸管把乒乓球輕輕壓入水中，取出吸管后，觀察到乒乓球懸停在水中。這些既激發了同學們的興趣，又拓展了視野。
天宮的成功發射僅是對浩瀚宇宙探索跨出的微小一步，面向星辰大海，同學們，你們準備好了嗎？（圓周率π=3）

（1）“天宮一號”在運載火箭發射升空過程中，以它自身作參照物，地面是向

下

下

（選填“上”或“下”）運動的。此時使火箭上升的力的施力物體

燃氣

燃氣

（選填“空氣”或“燃氣”）。
（2）“天宮一號”在繞地球勻速運行過程中，受到

非平衡力

非平衡力

（選填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。若它所受的力全部消失，它將會

勻速直線運動

勻速直線運動

。（選填“勻速直線運動”、“勻速圓周運動”、“靜止”或“墜向地球”）
（3）關于天宮和天宮課堂下列說法正確的是

D

D

A.天宮核心艙機械臂類似于人的手臂，它是省力杠桿
B.液橋實驗說明在太空環境中分子間只有引力沒有斥力
C.浮力消失實驗說明在太空中浮力的阿基米德原理不成立了
D.為保證天舟與天宮安全對接，它們繞地球的速度應相等
（4）如圖丙所示，“天宮二號”空間實驗室在圓形軌道上正常運行，根據所學知識求出地球半徑為

6370

6370

km。
（5）小明查閱資料后知道物體做圓周運動需要始終指向圓心的力拉著，人們形象地稱該力為向心力。如圖小球受到的繩子拉力T即為它圓周運動所需的向心力，它的大小與小球的運動速度v、小球的質量m以及做圓周運動的半徑r有關（

F

向

=

mv

2

r

）。如圖丙天宮也繞地球做圓周運動，它的向心力是地球和它之間的萬有引力提供（

F

萬

=

GM

m

r

2

，其中G為萬有引力常量、M地球質量、m天宮質量、r天宮到地心的距離），根據上述信息下面關于天宮運行速度的平方v²與天宮到地心的距離的倒數

1

r

關系圖像正確的是

B

B

A.
B.
C.
D.