Question

【题目】一物体在地面上受到的重力为160N，将它放置在航天飞机中，在航天飞机以a= 的加速度随火箭向上加速升空的过程中，某时刻测得物体与航天飞机中的支持物的相互挤压力为90N，求此时航天飞机距地面的高度．（地球半径取6.4×106 m，g取10m/s2）

Answer 1

【答案】解：物体的质量为 m= = kg=16kg
设此时航天飞机上升到离地球表面的高度为h，物体受到的支持力为N，重力为mg′，据牛顿第二定律．
N﹣mg′=ma
则g′= ﹣a= ﹣5=0.625m/s2= g
根据重力等于万有引力，得：
在h高处有：mg′=
在地球表面处有：mg=
联立以上三式得 h=3R=1.92×107m
答：此时航天飞机距地面的高度是1.92×107m
【解析】物体放在航天飞机中，对物体进行受力分析，运用牛顿第二定律求出在航天飞机中物体的重力．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加速度与地球半径的关系，得到此高度的重力加速度．不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力求出此时航天飞机距地面的高度．
【考点精析】掌握万有引力定律及其应用是解答本题的根本，需要知道应用万有引力定律分析天体的运动：把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向；应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算．