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我国“神舟”五号飞船于2003年10月15日在酒泉航天发射场由长征一2F运载火箭成功发射升空，若长征一2F运载火箭和飞船起飞时的总质量为l.0×105kg，火箭起飞推力3.0×106N，运载火箭发射塔高160m（g取10m/s 2）．求：
（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经多长时间飞离发射塔？
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力多大？
【答案】分析：1、以运载火箭和飞船整体为研究对象，它们所受的合力F合=F-G，根据牛顿第二定律，解得起飞时的加速度．根据初速度为零的匀加速运动的位移公式，可求得运载火箭飞离发射塔的时间．
2、以宇航员为研究对象，由牛顿第二定律得F1合=N-mg=ma，所以N=mg+ma，代入数据解得N．
解答：解：（l）以运载火箭和飞船整体为研究对象，它们所受的合力
F合=F-G
根据牛顿第二定律
起飞时的加速度
=
运载火箭飞离发射塔的时间
=
（2）以宇航员为研究对象，设宇航员质量为m、这段时间内受坐椅的支持力为N，所受合力为F1合
F1合=N-mg 
由牛顿第二定律得
F1合=N-mg=ma
N=mg+ma
=65×（l0+20）（N）=1.95×l03N  
根据牛顿第三定律，坐椅受到的压力为1.95×103N．
答：（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经4s飞离发射塔．
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力为1.95×103N．
点评：本题考查的是牛顿运动定律的应用，根据牛顿第二定律求解加速度，再根据运动学公式求解运动学问题，或者根据运动学公式求解加速度，再根据牛顿第二定律求解力，这是动力学的典型的两类问题．本题属于第一类问题．难度不大，属于中档题．
练习册系列答案
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我国自行研制的“神舟五号”载人飞船载着中国第一代宇航员杨利伟，于2003年10月15日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行14圈后，于10月16日6时23分安全返回落在内蒙古的主着陆场．
（1）设“神舟五号”飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T．求飞船离地面的平均高度h．
（2）已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中，万有引力做功为W=GMm/r，式中G为万有引力恒量，M为地球的质量．那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆形轨道上，火箭至少要对飞船做多少功？（为简化计算，不考虑地球自转对发射的影响）
（2005?烟台模拟）我国“神舟”五号飞船于2003年10月15日在酒泉航天发射场由长征一2F运载火箭成功发射升空，若长征一2F运载火箭和飞船起飞时的总质量为l.0×105kg，火箭起飞推力3.0×106N，运载火箭发射塔高160m（g取10m/s 2）．求：
（l）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略空气阻力和火箭质量的变化，运载火箭经多长时间飞离发射塔？
（2）这段时间内飞船中质量为65kg的宇航员对坐椅的压力多大？
2003年10月15日9时整，我国“神舟”五号载人飞船发射成功，飞船绕地球14圈后，于10月16日6时23分安全返回．在“神舟”五号飞船返回舱距地面20km高度时，速度减为200m/s，此后竖直匀速下降；当返回舱距地面10km时，打开阻力面积为1200m2的降落伞，直至速度降到8.0m/s时再次匀速下落．为实现软着陆（要求着地时返回舱速度为零），当返回舱距地面1.2m时反冲发动机点火，使返回舱着地时速度减为零．
（1）试估算“神舟”五号载人飞船绕地球运行的周期T为多少秒？（保留两位有效数字）
（2）假设返回舱匀速下降时受空气阻力为F f=
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ρv2S，式中ρ为大气密度，v为返回舱运动速度，S为与形状有关的受阻力面积．请用字母表示出返回舱在以速度v竖直匀速下降时的质量（设地球表面的重力加速度为g）；
（3）若把“神舟”五号载人飞船的绕地运行看作是在某一轨道上的匀速圆周运动，设其绕地球运行的周期为T、地球表面的重力加速度为g、地球半径为R，试分别写出与“神舟”五号载人飞船有关的物理量：离地面的高度h、运行的线速度v、运行的向心加速度a的表达式（用T、g、R表示，不必代入数据计算）．
我国“神舟”五号飞船于2003年l0月15日在酒泉航天发射场由长征二号F运载火箭成功发射升空，若长征二号F运载火箭和飞船起飞时总质量为1.0×105kg，起飞推动力为3.0×106N，运载火箭发射塔高160m，试问：（g=10m/s2）
（1）运载火箭起飞时的加速度为多大？
（2）假如运载火箭起飞时推动力不变，忽略一切阻力和运载火箭质量的变化，试确定运载火箭需经多长时间才能飞离发射塔？
（3）这段时间内飞船中的宇航员承受了多大的压力？（设宇航员的质量为65kg）
北京时间2003年10月16日凌晨，“神舟”五号飞船在内蒙古中部地区安全着陆，这标志着我国首次载人航天取得圆满成功、这次“神舟”五号飞船仍用“长征二号F”运载火箭发射，在火箭加速升空阶段，下列说法正确的是（　　）
A、宇航员对飞船内座椅的作用力大于座椅对宇航员的作用力B、宇航员对飞船内座椅的作用力等于座椅对宇航员的作用力C、宇航员对飞船内座椅的作用力等于宇航员的重力D、宇航员对飞船内座椅的作用力远大于宇航员的重力

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