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神舟五号载人飞船进入太空,标志着我国的太空实验研究进入了一个新的阶段.我国目前有西昌、太原、酒泉三个卫星发射中心,现正在海南岛新建第四个卫星发射中心.
(1)为了充分利用地球自转的速度,人造卫星发射时,火箭都是从西向东发射的.考虑这个因素,火箭发射场应建在纬度较______填高或低)的地方较好.
(2)关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重问题,下列说法中不正确的是______
A.在发射过程中向上加速时产生超重现象
B.在降落过程中向下减速时产生失重现象
C.进入轨道时作匀速圆周运动时,产生完全失重现象
D.失重是由于地球对卫星内物体作用力减小而引起的
(3)在进入圆轨道的空间实验室里,能进行的实验操作有______.
A.用弹簧秤测重力            B.用水银温度计测温度
C.用天平测质量             D.用钩码探究弹力和弹簧伸长的关系
(4)火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空,设向上的加速度为a=5m/s2,卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体.当卫星升空到某高处时,弹簧秤的示数为85N,那么此时卫星距地面的高度是多少千米?(地球半径取R=6400km,g=10m/s2
(1)地球自转时除两极各个位置的角速度相等,半径越大,线速度越大,知纬度越低,半径越大,线速度越大,越能充分利用地球自转的速度.
(2)A、在放射的过程中,加速度方向向上,物体处于超重状态.故A正确.
B、在降落的过程中,减速运动,加速度向上,物体处于超重状态.故B错误.
C、进入轨道做匀速圆周运动,里面物体对悬挂物的拉力或对支撑面的压力都为零,处于完全失重状态.故C正确.
D、失重时地球对卫星的作用力不变.故D错误.
故选AC.
(3)在进入圆轨道的空间实验室里,处于完全失重状态,所以跟重力加速度有关的器材不能使用.弹簧秤测不出重力,因为拉力为零;天平秤不出质量,因为物体对天平的压力为零.钩码对弹簧的拉力为零,不能用钩码探究弹力和弹簧伸长的关系.水银温度计的原理是热胀冷缩,能够使用.故B正确.
(4)根据牛顿第二定律得,
F-mg'=ma,解得a=
40
9
m/s2

根据万有引力等于重力得,G
Mm
r2
=mg

g′
g
=
R2
(R+h)2
,h=3200km

答:此时卫星距地面的高度为3200km.
故答案为:(1)低    (2)AC    (3)B
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