题目内容

我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空,由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h1.实施变轨后,进入预定圆轨道,如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,之后返回.已知引力常量为G,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:

(1)飞船在预定圆轨道上运动的周期为多大?
(2)预定圆轨道距地面的高度为多大?
(3)飞船在近地点A的加速度为多大?

(1)t/n  (2) (3)

解析试题分析:(1)由题设飞船做匀速圆周运动,在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,因周期为转一圈的时间,所以飞船在预定圆轨道上运动的周期为
(2)设预定圆轨道距地面的高度为h,飞船在预定圆轨道上做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律及万有引力定律得:
当飞船在地球表面时有
以上各式联立解得:预定圆轨道距地面的高度为
(3)根据万有引力定律得:飞船在近地点A所受的万有引力为
又 
根据牛顿第二定律得:
以上各式联立解得:飞船在近地点A的加速度为
考点:本题考查万有引力定律及其应用、牛顿第二定律,意在考查考生对天体运动问题的处理能力。

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