题目内容
随着航天技术的发展，人类已实现了载人航天飞行．2003年10月15日，我国成功发射了“神舟”五号载人宇宙飞船．火箭全长58.3 m，起飞总重量479.8 t，火箭点火竖直升空时，仪器显示航天员对座舱的最大压力等于他体重的5倍，飞船进入轨道后，“神舟”五号环绕地球飞行14圈，约用时21 h，航天员多次在舱内飘浮起来．假定飞船运行轨道是圆形轨道，地球半径R＝6.4×106 m，地面重力加速度g取10 m/s2．(计算结果保留两位有效数字)
(1)试分析航天员在舱内“飘浮起来”的原因；
(2)求火箭点火发射时，火箭的最大推力；
(3)估算飞船运行轨道距离地面的高度．
答案：
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答案： 解析：(1)飞船进入轨道绕地球做匀速圆周运动，地球对航天员的引力全部充当航天员所需的向心力，处于完全失重状态，故产生“飘浮起来”的现象．(5分) (2)对航天员进行受力分析，设座舱对他的支持力为N，他的质量为m，最大加速度为a，根据牛顿第二定律有： N－mg＝ma，由题知N＝5mg，故a＝4g．(4分) 对火箭整体进行受力分析，设最大推力为F，根据牛顿第二定律有：F－Mg＝Ma，所以F＝M(g＋a)＝5Mg＝5×479.8×103×10 N≈2.4×107 N．(4分) |
练习册系列答案
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随着航天技术的发展，许多实验可以搬到太空中进行．飞船绕地球做匀速圆周运动时，无法用天平称量物体的质量．假设某宇航员在这种环境下设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设飞船中具有基本测量工具．