题目内容

一组太空人乘坐太空穿梭机去修理位于离地球表面h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H，机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数公里处.如题24图所示，设G为引力常量而M为地球质量（已知地球半径为R）.

   （1）在穿梭机内，一质量为m的太空人的视重是多少?

   （2）计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期；

   （3）穿梭机须要想追上望远镜，请你定性分析说明穿梭机该怎么运动。（先说明怎么运动，然后说明理由）

（1）穿梭机内的人处于完全失重状态，故视重为零.        4分

（2）由得    故轨道处的重力角速度 为    

     3分

由得      3分    周期        3分

（3）先减速减小半径进入较小的轨道，后加速以较大的角速度追上望远镜。由知，穿梭机要进入较低轨道必须有万有引力大于穿梭机做圆周运动所需的向心力，故当v减小时，才减小，这时，使穿梭机的轨道半径减小.进入较小轨道时速度要增加，转动的角速度增加，在适当的位置再增加它的速度，穿梭机向外运动追上望远镜。5分

练习册系列答案
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一组太空人乘坐太空穿梭机去修理位于离地球表面h的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H，机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数公里处．如题24图所示，设G为引力常量而M为地球质量（已知地球半径为R）．
（1）在穿梭机内，一质量为m的太空人的视重是多少？
（2）计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期；
（3）穿梭机须要想追上望远镜，请你定性分析说明穿梭机该怎么运动．（先说明怎么运动，然后说明理由）

一组太空人乘坐太空穿梭机去修理位于离地球表面6.0×105m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜，机组人员使穿梭机S进入与哈勃太空望远镜H相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数公里处，如图所示，设G为引力常数，M为地球质量（已知地球半径为6.4×106m，地球表面g=10m／s2）

（1）在穿梭机内，一质量为70kg的太空人的视重是多少?

（2）计算穿梭机在轨道上的速率。
一组太空人乘坐太空穿梭机，前去修理位于离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭推动火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处，如图6-6-3所示.设G为引力常量，M为地球的质量，地球半径R=6.4×106 m.地球表面附近取g=9.8 m/s2.

图6-6-3

(1)在轨道上运行的穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重为多少？

(2)计算穿梭机在轨道上运行的速率和周期.

(3)穿梭机怎样才能赶上望远镜？
一组太空人乘坐太空穿梭机，去修理位于离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H.机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭，而望远镜则在穿梭机前方数千米处.如图5-4-5所示，设G为引力常量而M为地球质量（已知地球半径为6.4×106 m）.

图5-4-5

（1）在穿梭机内，一质量为70 kg的太空人的视重是多少?

（2）计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期.

（3）穿梭机须首先进入半径较小的轨道，才有较大的角速度追上望远镜，试判断穿梭机要进入较低轨道时应在原轨道上加速还是减速.说明理由.

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