Question

一物体在地球表面重16N，它挂在弹簧秤下端在以5m/s²的加速度加速上升的火箭中的视重为9N，则此时物体所受的重力为

1N

，火箭离地球表面的距离为地球半径的

3

倍（地球表面g=10m/s²）

Answer 1

分析：对静止在地球表面的物体进行受力分析，得出物体在地球表面的重力．
该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，注意此时物体所受的重力与在地球表面不相等．
运用牛顿第二定律求出在火箭中，物体的重力．
由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力求出此时火箭距地面的高度．

解答：解：（1）对静止在地球表面的物体进行受力分析，物体受重力和弹簧的拉力F．
G₀=mg=F=16N．
其中g为地球表面的重力加速度，取10m/s²
得出物体质量m=1.6Kg．
该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，物体受重力和弹簧的拉力T．
火箭中以a=5m/s²的加速度匀加速竖直向上，根据牛顿第二定律得：
T-G′=ma    
解得：G′=1N．
（2）由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力得出：
在地球表面：G₀=

GMm

R2

  
在航天器中：G′=

GMm

r2

则

R2

r2

=

G′

G0

=

1

16

所以r=4R 
即此时火箭距地高度为h=r-R=3R．
故答案为：1，3．

点评：把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题．
重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．