题目内容
【题目】一组太空人乘太空穿梭机，去修理位于离地球表面6.0×
ｍ的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H。机组人员驾驶穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜在穿梭机前方数公里处，如图所示，设G为万有引力常量， M为地球质量.（已知地球半径为6.4×
m，地球表面的重力加速度g取9.8m/
）
（1）在穿梭机内，一个质量为70kg的人站在台秤上，则其示数是多少?
（2）计算轨道上的重力加速度值。
（3）计算穿梭机在轨道上的速率和周期。
【答案】（1）0（2）
（3）
；
【解析】
太空穿梭机处于太空中所以太空人处于完全失重状态，万有引力提供向心力，做圆周运动。
（1）因为人处于完全失重状态所以人站在台秤上，则其示数是0.
（2）设地球半径为R，太空舱轨道距地面为高h，物体在轨道高度的重力加速度值为
，不计地球自转，物体在地球表面有：
物体在轨道高度有：
可得计算轨道上的重力加速度：
代入数值
m/
（3）穿梭机在轨道上的速率：
代入数值得：
穿梭机在轨道上的周期：
由万有引力提供穿梭机在轨道上运行的向心力有
代入数值得：
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