题目内容
2005年10月12日,我国继“神舟”五号载人宇宙飞船后又成功地发射了“神舟”六号载人宇宙飞船。飞船入轨运行若干圈后成功实施变轨进入圆轨道运行,经过了近5天的运行后,飞船的返回舱于10月17日凌晨顺利降落在预定地点,两名宇航员安全返回祖国的怀抱。
设“神舟”六号载人飞船在圆轨道上绕地球运行n圈所用的时间为t,若地球表面的重力加速度为g,地球半径为R。求
(1)飞船的圆轨道离地面的高度。
(2)飞船在圆轨道上运行的速率。
(1) -R。 (2)
解析:
(1)飞船在圆轨道上做匀速圆周运动,运行的周期 T=。 …………1分
设飞船做圆运动距地面的高度为h,飞船受到地球的万有引力提供了飞船的向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律,得
。 …………2分
而地球表面上的物体受到的万有引力近似等于物体的重力,即
=mg, …………1分
联立以上各式,解得 h=-R。 …………1分
(2)飞船运动的圆轨道的周长 s=2π(R+h), …………1分
动行的速度 v==, …………1分
解得 v=。 …………1分
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