Question

一火箭从地面由静止开始以5m/s²的加速度匀加速上升，火箭中有一质量为1.6kg的科考仪器．在上升到距地面某一高度时科考仪器的视重为9N，则此时火箭离地球表面的距离为地球半径R的（地表面处重力加速度g=10m/s²）（　　）

• A．

  1

  2

  倍
• B．2倍
• C．3倍
• D．4倍

Answer 1

分析：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：该物体放在火箭中，对物体进行受力分析，物体受重力和支持力N．
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：
N-G′=ma    
解得：G′=1N．
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=G

Mm

R2

在航天器中：G′=G

Mm

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．
故选C

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．