14一组太空人乘坐太空穿梭机,去修理位于离地球表面6.0×105 m的圆形轨道上的哈勃太空望远镜H,机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭,而望远镜则在穿梭机前方数公里处.如图4-3-3所示, 设G为引力常量而M为地球质量(已知地球半径为6.4×106 m)

(1)在穿梭机内,一质量为70 kg的太空人的视重是多少?

(2)计算轨道上的重力加速度及穿梭机在轨道上的速率和周期.(3)穿梭机须首先进入半径较小的轨道,才有较大的角速度追上望远镜,试判断穿梭机要进入较低轨道时应在原轨道上加速还是减速?说明理由.w.w.w.k.s.5*u.c.&om

                                                                        图4-3-3

15.1986年2月20日发射升空的“和平号”空间站,在服役15年后于2001年3月23日坠落在南太平洋.“和平号”风风雨雨15年铸就了辉煌业绩,已成为航天史上的永恒篇章.“和平号”空间站总质量137 t,工做容积超过400 m2,是迄今为止人类探索太空规模最大的航天器,有“人造天宫”之称.在太空运行的这一“庞然大物”按照地面指令准确溅落在预定海域,这在人类历史上还是第一次.“和平号”空间站正常运转时,距离地面的平均高度大约为350 km.为保证空间站最终安全坠毁,俄罗斯航天局地面控制中心对空间站的运行做了精心安排和控制.在坠毁前空间站已经顺利进入指定的低空轨道,此时“和平号”距离地面的高度大约为240 km.在“和平号”沿指定的低空轨道运行时,其轨道高度平均每昼夜降低2.7 km.设“和平号”空间站正常运转时沿高度为350 km圆形轨道运行,在坠落前沿高度为240 km的指定圆形低空轨道运行,而且沿指定的低空轨道运行时,每运行一周空间站高度变化很小,因此计算时对空间站的每一周的运动都可以做为匀速圆周运动处理.w.w.w.k.s.5*u.c.&om

(1)简要说明,为什么空间站在沿圆轨道正常运行过程中,其运动速率是不变的.

(2)空间站沿正常轨道运行时的加速度与沿指定的低空轨道运行时加速度大小的比值多大?计算结果保留2位有效数字.

(3)空间站沿指定的低空轨道运行时,每运行一周过程中空间站高度平均变化多大?计算中取地球半径R=6.4×102 km,计算结果保留1位有效数字.

 0  157518  157526  157532  157536  157542  157544  157548  157554  157556  157562  157568  157572  157574  157578  157584  157586  157592  157596  157598  157602  157604  157608  157610  157612  157613  157614  157616  157617  157618  157620  157622  157626  157628  157632  157634  157638  157644  157646  157652  157656  157658  157662  157668  157674  157676  157682  157686  157688  157694  157698  157704  157712  447348 

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